Milline on tsentrifugaal- ja tsentripetaaljõu erinevus

Seitsmendas klassis läbivad kooliõpilased füüsikaõpetuse ajal mehaanikat - osa sellest, kuidas kehad liiguvad ja omavahel suhtlevad. Mehaanika, mis õpib plokke, hoobasid, jõude. Sealhulgas tsentrifugaal ja tsentripetall.

Moskva koolide õpetajate sõnul ei erista iga neljas õpilane üht jõudu teisest. Õpilased on segaduses ühise juure - keskuse tõttu . On aeg aru saada, mis see on, milline on nende vahe ja millised nad välja näevad.

Mis on tsentrifugaaljõud

Esimesed näited:

  • Kui pesumasin surub märja pesu välja, muutub trummel kiiresti. Nii läheb kangast välja vesi.
  • Hammer visata olümpiamängudel. Enne sportlase viskamist keerleb ümber oma telje ja seejärel vabastab haamri.
  • Hiina tsirkustes on populaarne metallist palli kuuluvate mootorratturite arv. Stuntmenid käivitatakse struktuuri sees, kus nad kiirendavad ja sõidavad üle kogu palli. Isegi peal.
  • Terava pöörde juures toob auto sees olevad reisijad küljele.

Tsentrifugaaljõud (F cb ) on jõud, mis toimib nurga kiirusega liikuva kere suhtes. Selle leidmiseks kasutage kahte valemit: F = ma või F = mv2 / r, kus m on mass, a on kiirendus, v on kiirus r on raadius.

F cb toimub inertsi ajal, kui keha liigub kõverjooneliselt. See sõltub kahest asjast: pöörlemiskeskusest; raadius. Näiteks haamrite viskamine: sportlane hakkab oma telje ümber pöörlema ​​koos mürskuga. Metalltraati tõmbab palli, mis kaalub nagu koolikott. Kui sportlane käepideme vabastab, sõidab haamer sirgjoonega.

Haamer tõmbab traati õhku keerates. Seda mõjutavad inerts, mis tõmbab selle liikumise trajektoorist välja. Koos nendega hoiab palli sportlane ja venitatud traat. Seetõttu ei lendu mürsk, enne kui sportlane käepidet vabastab.

Nüüd tagasi valemile: raadius on traadi pikkus; mass on palli kaal; kiirus on see, kui kiiresti sportlane keerutab; pöörlemiskeskus - sportlane ise.

Mis on tsentripetaalne jõud

Näited:

  • Maa sõidab ümber Päikese orbiidil.
  • Yo-yo pöörleb ümber käe.
  • Ferris ratas teeb täieliku pöörde.

Tsentripetaalne jõud (F cc ) on jõud, mis toimib kõveralt liikuvale kehale. Selle leidmiseks kasutage valemit: F = mv2 / r.

Fcc toimub siis, kui keha liigub ringis ja midagi hoiab seda trajektooril. Pöördume tagasi haamri viskamise näide: pall keerleb õhus, kuid ei liigu sportlast kaugemale traadi pikkusest. Nagu midagi, mis meelitab teemat. Tal on F cs .

F cc on muude toimete üldmõjude üldistamine. Näiteks sportlane hoiab haamrit või päike meelitab Maa ise ja see ei sõida orbiidist eemale.

Esimesel juhul hoiab palli sportlane ise ja traadi pinget. Teises - Maa ei lase päikest tõmmata. Nendel juhtudel ei ole midagi ühist, kuid nimetatakse neid samaks.

F cc sõltub: raadiusest objekti vahel; pöörlemiskeskus. Mida suurem on vahemaa pöörlemiskeskuse ja objekti vahel, seda vähem see mõjutab. Näiteks, kui ühendate kivi meetri köisega, pöörake seda, see tõmbab jõuga F. Kui vahetate trossi 2 meetrini, on see juba F / 2.

Mis on nende vahel ühine

On aeg võrrelda tsentrifugaal- ja tsentripetaaljõude. Neil on erinevused ja sarnasused. Siin on ühised omadused:

Väärtus on võrdne

Maa pöörleb päikese ümber elliptilises orbiidil. Kui planeet lendab 147 miljoni kilomeetri kaugusel, on selle kiirus 30, 2 km / s . Seda saiti nimetatakse periheliooniks. Kõige olulisem on see, et kiirus on keskmisest kõrgem ja vahe planeedi vahel pöörlemiskeskusega on lühike.

Pikkusest 152 miljonit kilomeetri kaugusel langeb kiirus 29, 2 km / s . Seda tsooni nimetatakse aphelioniks . Siin on F madalaim, sest kaugus tähe suhtes on suurem ja kiirus on keskmisest madalam.

Periheli ja aphelioni vahel lendab planeedi keskmine kiirus 29, 8 km / s .

Tõuse samaaegselt

Need ilmuvad siis, kui objekt liigub kõverjooneliselt. Siin on näited selguse kohta:

Tera konstruktsioonis on elektrimootoriga riputatud kaks koormust. Mootor pööras neid, ilmus inerts. Nad hakkasid noadesse pöörlema, kuid ei lendanud. Nad hoidsid F cs .

Auto kiirenes 120 km / h-ni ja läks ringi. Auto libises, muutis F cb kulul liikumise suunda. Aga auto ei sõitnud teelt ja jäi sõidurajale. See juhtus, sest F cc hoidis autot.

Kõigis näidetes hakkasid nad tegutsema samaaegselt.

Kuidas need erinevad

Need tekivad siis, kui keha liigub kõverjooneliselt. Nende väärtused on võrdsed. Kuid nad ei ole samad. On aeg aru saada, milline on erinevus.

Erinev suund

Esimene erinevus on suund. Asjaolu, et nad on üksteisega võrdsed ja samaaegselt ilmuvad, ei tähenda, et nende vektorid otsivad samas suunas.

Maa pöörleb päikese ümber oma orbiidil. Ta üritab tähtest eemale pääseda, et galaktikasse lennata. Aga midagi hoiab teda.

F cb on suunatud pöörlemiskeskusest. Ta tõmbab planeedi nii kaugele kui võimalik. Aga miks see on suurim perihelion? Sest mida lähemal on planeedi keskpunkt, seda rohkem nad sellele mõjuvad. Kui asendame periheli kiiruse ja raadiusega valemi F = mv2 / r ja seejärel aphelion, selgub, et F cb on lühemas osas suurem.

F cc on tsentrifugaal-vastand. See on suunatud keskusele ja ei luba kehal trajektoorist lahkuda.

F keskpanga ja Fcc puhul töötab Newtoni kolmas seadus: F 1 = -F 2 . Kehad tegutsevad üksteisele võrdselt, kuid vastupidises suunas. Seetõttu pöörab Maa endiselt päikese ümber.

Esinemisallikad

Lisaks vastupidistele suundvektoritele on neil ka teine ​​erinevus - välimuse põhjus.

Inerts tekib siis, kui objekt liigub kõverjooneliselt. See tähendab, et auto püüab liikuda otse, kui ta siseneb pöörlemisele kiirusega 120 km / h.

F cc ilmub erinevatest allikatest: mootori tõukejõud takistab autost teelt välja sõita; sportlase jõud ja traadi pinge hoiavad haamerit; Päike meelitab Maad. Kõik need näited on erinevad füüsilised nähtused, kuid neid nimetatakse samaks.

Soovitatav

Mis on parem "Clotrimazole" või "Exoderil"?
2019
Nolpase või Omez - milline ravim on parem valida?
2019
Milline tööriist on parem kui Tsifran või Tsiprolet: omadused ja erinevused
2019