Centrifugalkraft mod centripetalkraft

Centrifugal kraft (Latin for "midtflygtning") beskriver tendensen til, at et objekt følger en buet sti til at flyve udad væk fra midten af ​​kurven. Det er egentlig ikke en styrke; det er resultatet af inerti - en objekts tendens til at modstå enhver ændring i dens tilstand af hvile eller bevægelse. Centripetal kraft er en ægte kraft, der modvirker centrifugalkraften og forhindrer, at genstanden "flyver ud" og holder den i bevægelse i stedet med en ensartet hastighed langs en cirkulær bane.

Sammenligningstabel

Forskelle - ligheder - Centrifugal Force versus Centripetal Force sammenligning diagram

	Centrifugal kraft	Centripetal Force
Betyder	Tendens af et objekt efter en buet sti til at flyve væk fra centrum af krumningen. Kan beskrives som "mangel på centripetalkraft."	Kraften, der holder et objekt bevæger sig med en ensartet hastighed langs en cirkulær bane.
Retning	Langs cirkelens radius fra midten mod objektet.	Langs cirkelens radius fra objektet mod midten.
Eksempel	Mudder, der flyver fra et dæk; børn skubbet ud i en rundkørsel.	Satellit, der kredser om en planet
Formel	Fc = mv2 / r	Fc = mv2 / r
Defineret af	Chistiaan Hygens i 1659	Isaac Newton i 1684
Er det en reel styrke?	Ingen; centrifugalkraft er bevægelsens inerti.	Ja; centripetalkraft forhindrer objektet i at "flyve ud".

Indhold: Centrifugalkraft mod centripetalkraft

• 1 kræfter og inerti
• 2 retning
• 3 Formel
• 4 Eksempler på centrifugal vs. centripetal kraft
• 5 Ansøgninger
• 6 Referencer

Kræfter og inerti

Centrifugalkraften er ikke en "reel" kraft - tendensen til at flyve udad observeres, fordi genstande, der bevæger sig i en lige linje, fortsætter med at bevæge sig i en lige linje. Dette kaldes treghed, og det gør genstande modstandsdygtige over for den kraft, der får dem til at bevæge sig i en kurve.

Centripetalkraften er en "reel" kraft. Det tiltrækker genstanden mod midten og forhindrer, at den "flyver ud". Kilden til centripetalkraften afhænger af det pågældende objekt. For satellitter i kredsløb kommer styrken fra tyngdekraften. Hvis en genstand svinges rundt på et reb, tilvejebringes centripetalkraften ved spænding i rebet, og for et roterende objekt tilvejebringes kraften af ​​intern spænding. For en bil, der bevæger sig langs en bue, kommer centripetalkraften fra friktion mellem bildækene og vejen.

Hvis et objekt roterer korrekt, vil både centrifugalkraften og centripetalkræfterne være lige, så objektet ikke bevæger sig mod rotationscentret eller udad fra det. Det vil opretholde en konstant afstand fra centrum.

Retning

Retning af centripetal kraft og hastighed

Centripetalkraften ledes indad fra objektet til rotationscentret. Teknisk rettes det ortogonalt til kroppens hastighed mod det faste punkt i stienes øjeblikkelige krumningscenter.

Centrifugalkraften er rettet udad; i samme retning som objektets hastighed. Ved cirkulær bevægelse er hastigheden på et givet tidspunkt i en tangens til bevægelsesbuen.

Formel

Begge kræfter beregnes ved hjælp af den samme formel:

hvor -en_c er den centripetale acceleration, m er objektets masse, der bevæger sig med hastighed v langs en sti med krumningsradius r.

Eksempler på centrifugal vs. centripetal kraft

Nogle almindelige eksempler på centrifugalkraft på arbejdspladsen er mudder, der flyver fra et dæk, og børn, der føler en styrke, der skubber dem udad, mens de snurrer i en rundkørsel.

Et vigtigt eksempel på centripetalkraft er drejningen af ​​satellitter omkring en planet.

Rullebane, et eksempel på Centripetal kraft i aktion En satellit, der kredser rundt om planeten ved at anvende centripetalkraften. Illustration af centripetalkraft (rød vektor mærket FT, spændingskraften i rebet). Når rebet skæres, vil centripetalkraften (spænding i rebet) ikke længere virke på genstanden. Så det vil ikke længere blive holdt i den cirkulære sti ved FT og vil flyve af på en tangens.

Applikationer

Viden om centrifugale kræfter og centripetalkræfter kan anvendes til mange hverdagsproblemer. For eksempel bruges det, når man designer veje for at forhindre skridning og forbedre trækkraft på kurver og adgangsramper. Det tillader også opfindelsen af ​​centrifugen, som adskiller partikler suspenderet i væske ved at spinde reagensglas med høje hastigheder.

Referencer

• Centrifugal kraft - Phun Physics
• Centrifugalkraft, den falske styrke - Videnskab Joy Wagon
• Centripetal Force, the Real Force - Videnskab Joy Wagon
• Wikipedia: Centrifugalkraft
• Wikipedia: Centripetal kraft