logo

TechCodeview

Centripetalna in centrifugalna sila

Centripetalna in centrifugalna sila – Predmet, ki se giblje krožno, vsako sekundo spremeni svojo hitrost. To pomeni, da na delec deluje sila, zaradi katere se premika v krožnem gibanju, ki se spreminja v vsakem trenutku. Sili, ki delujeta na predmet v krožnem gibanju, sta centripetalna sila in centrifugalna sila. Te sile omogočajo, da se predmeti premikajo v krožnem gibanju.

Naučimo se več o centripetalna sila in centrifugalna sila ter njune razlike v tem članku.



Kazalo

Centripetalna sila proti centrifugalni sili

Obe sili sta bistveni za krožno gibanje. Medtem ko je centripetalna sila po naravi realna sila in deluje v inercialnem referenčnem okviru, je centrifugalna sila psevdo sila in deluje v notranjem okviru,

kaj je gb

na primer – vrtljivi referenčni sistem. Obe sili sta enaki po velikosti in nasprotni smeri. Intuitivno centrifugalna sila teži k temu, da predmet potuje v ravni črti in nasprotuje zavoju, po drugi strani pa centripetalna sila povzroči, da se predmet premika v krožnem gibanju. Oglejmo si razlike v obliki tabele,



Centripetalna sila

Centrifugalna sila
Znana je kot resnična sila, ki obstaja in se uporablja od zunaj. Sile kot gravitacijska sila, normalna sila itd. Znan je kot a fiktivna ali psevdo-sila .
To je sila, s katero deluje na predmet v krožnem gibanju. Sila deluje proti središču kroga. To je sila, s katero deluje na predmet v krožnem gibanju. Sila deluje stran od središča kroga.
Centripetalna sila deluje v inercialnem inercialnem in neinercialnem okvirju. Centrifugalna sila deluje v neinercialnem okvirju. (Vrtljivi okvirji)
Primer: satelit, ki kroži okoli planeta, je primer uporabe centripetalne sile. Človek, ki sedi v avtomobilu, se nagne navzven, medtem ko se avto premika navznoter, je primer centrifugalne sile.

Kaj je centripetalna sila?

The sila ki deluje na predmet, ki se giblje v krivulji, imenujemo centripetalna sila. Omogoča predmetu, da ohrani svoje krivuljasto gibanje. Centripetalno silo lahko definiramo kot



Sila, ki deluje na predmet, ki se giblje v krivulji in je sila usmerjena proti središču ukrivljenosti poti predmeta, se imenuje centripetalna sila.

Beseda centripetalno pomeni iskanje središča ali proti središču. Tako lahko Centripetalno silo zlahka definiramo kot silo, ki deluje proti središču, ko predmet izvaja krivulirano gibanje.

Izračun centripetalne sile

Velikost centripetalne sile je po formuli,

F = mv 2 /r

kje,
m je masa predmeta
v je hitrost predmeta
r je polmer predmeta

Tako je iz zgornje formule razvidno, da je centripetalna sila premo sorazmerna s kvadratom hitrost predmeta rahlo povečanje hitrosti predmeta drastično poveča silo.

Enota za centripetalno silo

Ker je centripetalna sila sila, v kateri se meri Nevtron ki je IN združeni sile. Druge enote za merjenje centripetalne sile so kgms-2, dyne itd.

V krožno gibanje , je centripetalna sila vedno usmerjena proti središču in je vedno pravokotna na tangento, ki daje smer v kateri koli dani točki.

Primeri centripetalne sile v vsakdanjem življenju

Centripetalna sila je odgovoren za krožno gibanje predmeta. Različni primeri, ki prikazujejo centripetalno silo, so obravnavani na spodnji sliki,

Primeri centripetalne sile

  • Ko privežemo kroglico na konec vrvice in zavrtimo vrvico, doživimo napetost v vrvici na primeru Centripetalne sile.
  • Torno silo, potrebno za vrtenje kolesa v avtomobilu, zagotavlja centripetalna sila.
  • V toboganu je sila, ki uravnava normalno silo, sila, ki jo zagotavlja centripetalna sila.
  • Planeti, ki se vrtijo okoli sonca, prav tako doživljajo centripetalno žarišče zaradi gravitacijske sile.

Kaj je centrifugalna sila?

Sila centrifugalne sile je tudi sila, ki deluje, ko se predmet kroži. Ta sila ima enako velikost kot centripetalna sila, vendar je v nasprotni smeri centripetalne sile.

To je nekakšna psevdo sila, ki deluje v krivuljnem gibanju in nasprotuje centripetalnemu pospešek in deluje kot njegova reakcijska sila. Centrifugalna sila deluje samo v rotacijskem referenčnem okviru.

Izračun centrifugalne sile

Centripetalna sila je po formuli,

F = -mv 2 /r

kje,
m je masa predmeta
v je hitrost predmeta
r je polmer predmeta

Tukaj znak minus predstavlja, da je centrifugalna sila nasprotne narave.

Enota za centrifugalno silo

Njena enota je tudi Newton (N), ta sila ne obstaja, ko se meritve izvajajo v inercialnem referenčnem sistemu, obstaja samo, če se meritev izvaja glede na vrteči se referenčni sistem.

Primeri centrifugalne sile v vsakdanjem življenju

Centrifugalna sila deluje le v rotacijskem referenčnem sistemu. Različni primeri predmetov pod vplivom centrifugalne sile so:

Spremembe glede na sliko

  • Teža predmeta na polih in na ekvatorju
  • Kolo v ovinku.
  • Vožnja vozila v ovinek
  • Ekvatorialna železnica

Centrifuga je naprava za ločevanje mešanice tekočin, ki deluje na principu Centrifgiranje .

Preberi več,

Rešeni primeri o centripetalni sili in centrifugalni sili

Primer 1: Poiščite centripetalni pospešek telesa, ki se giblje krožno s polmerom 20 m. Hitrost predmeta je 100 m/s.

rešitev:

Centripetalni pospešek je podan z

a = v 2 /r

podano:

ukaz za namestitev npm

v = 100 m/s
r = 20m

Vstavljanje vrednosti v enačbo,

a = v2/r

a = (100)2/(dvajset)
a = 10000/20
a = 500 m/s2

Primer 2: Predmet (m = 8 kg) se giblje krožno s polmerom 2 m. Če je hitrost telesa 10 m/s, poiščite centripetalno silo, ki deluje na telo.

odgovor:

Centripetalni pospešek je podan z

F = mv2/r

podano:

m = 8 kg
v = 10 m/s
r = 2 m

Vstavljanje vrednosti v enačbo,

F = mv2/r

F = (8)(10)2/(2)
= 400 N

Primer 3: Predmet (m = 1 kg) se giblje krožno s polmerom 4 m. Če je centripetalna sila, ki deluje na predmet, 100N, poiščite hitrost predmeta.

rešitev:

Sila, ki deluje na predmet, je podana z

F = pri

100 = (1)(a)
a = 100 m/s2

Pospešek predmeta je podan z

a = v2/r

100 = v2/4

400 = v2

v = 20 m/s

Povzetek – Centripetalna in centrifugalna sila

Centripetalna in centrifugalna sila sta temeljna pojma v fiziki, zlasti kar zadeva krožno gibanje. Sredipetalna sila deluje na predmet, ki se giblje po ukrivljeni poti, ki je vedno usmerjena proti središču kroga. Njegova vloga je ključna pri ohranjanju enakomernega krožnega gibanja z nenehnim spreminjanjem smeri hitrosti predmeta, ne da bi to vplivalo na njegovo hitrost. Po drugi strani pa je centrifugalna sila psevdo-sila, ki se zdi, da potiska navzven iz središča vrtenja in nasprotuje centripetalni sili. Medtem ko je centripetalna sila resnična in jo je mogoče opazovati, je centrifugalna sila navidezna sila, ki jo občutijo predmeti v vrtečem se referenčnem sistemu zaradi svoje vztrajnosti. Te sile skupaj igrajo pomembno vlogo pri razlagi različnih pojavov, od planetarnih orbit do dinamike voženj v zabaviščnih parkih, kar bogati naše razumevanje krožnega gibanja v fizičnem svetu.

Pogosta vprašanja o centripetalni sili in centrifugalni sili

Kaj je centripetalna sila?

Sila, ki deluje na predmet, ki izvaja krivulirano gibanje, pomaga predmetu, da obdrži svoj položaj med izvajanjem krivuljnega gibanja, se imenuje centripetalna sila. Ta sila je usmerjena proti središču ukrivljenosti.

Kateri so primeri centripetalne sile?

Gibanje Zemlje okoli sonca obravnavamo kot krivuljično gibanje, silo, zaradi katere se Zemlja premika pri tem gibanju, pa imenujemo centripetalna sila.

Podobno je gibanje Lune okoli Zemlje posledica centripetalne sile.

Kako deluje centrifuga?

Centrifuga je naprava, ki se uporablja za ločevanje dveh snovi s pomočjo centrifugalne sile. Na primer, s centrifugo lahko ločimo plazmo in krvne celice od krvi.

Katera sila deluje v pralnem stroju?

V rotacijskem pralnem stroju, centrifugalna in centripetalna sila delujeta hkrati.

Kakšna je razlika med centrifugalno silo in centripetalno silo?

Osnovna razlika med centrifugalno in centripetalno silo je ta centripetalna sila vedno deluje proti središču ukrivljenosti ker centrifugalna sila deluje stran od središča ukrivljenosti. Prav tako centripetalno silo opazujemo v inercialnem referenčnem okviru, medtem ko centrifugalno silo opazujemo v neinercialnem ali rotacijskem referenčnem okviru.