Qual è la differenza tra forza centrifuga e centripeta

Al settimo anno, durante le lezioni di fisica, gli scolari si sottopongono alla meccanica : una sezione su come i corpi si muovono e interagiscono tra loro. Meccanici che studiano blocchi, leve, forze. Compreso centrifugo e centripeto.

Secondo gli insegnanti delle scuole di Mosca, ogni quarto studente non distingue una forza dall'altra. Gli alunni sono confusi a causa della radice comune - il centro . È tempo di capire di cosa si tratta, qual è la differenza tra loro e il loro aspetto.

Cos'è la forza centrifuga

Primi esempi:

  • Quando la lavatrice spreme la biancheria bagnata, il tamburo gira rapidamente. Quindi l'acqua esce dal tessuto.
  • Lancio del martello ai giochi olimpici. Prima di lanciare l'atleta vortica attorno al proprio asse, quindi rilascia il martello.
  • Nei circhi cinesi, un numero con i motociclisti in una palla di metallo è popolare. Gli stuntmen sono lanciati all'interno della struttura, dove accelerano e guidano su tutta la superficie della palla. Anche in cima.
  • A una brusca svolta dei passeggeri all'interno della macchina porta a lato.

La forza centrifuga (F cb ) è una forza che agisce su un corpo in movimento curvilineo con una velocità angolare. Per trovarlo, usa due formule: F = ma o F = mv2 / r, dove m è la massa, a è l'accelerazione, v è la velocità r è il raggio.

F cb si verifica durante l'inerzia, quando il corpo si muove curvilinemente. Dipende da due cose: il centro di rotazione; raggio al soggetto. Ad esempio, lancio del martello: un atleta inizia a ruotare attorno al suo asse insieme al proiettile. Il filo metallico viene tirato da una palla che pesa come una cartella. Quando l'atleta rilascia la maniglia, il martello vola via in linea retta.

Il martello tira il filo quando gira in aria. È influenzato dall'inerzia, che lo "tira" fuori dalla traiettoria del movimento. Insieme a loro la palla è trattenuta dall'atleta e dal filo stirato. Pertanto, il proiettile non volerà via finché l'atleta non rilasci la maniglia.

Ora torniamo alla formula: il raggio è la lunghezza del filo; la massa è il peso della palla; la velocità è quanto velocemente l'atleta gira; centro di rotazione - l'atleta stesso.

Cos'è la forza centripeta

esempi:

  • La Terra vola attorno al Sole in orbita.
  • Yo-yo sta girando intorno al braccio.
  • La ruota panoramica compie un giro completo.

La forza centripeta (F cc ) è la forza che agisce su un corpo in movimento curvilineo. Per trovarlo, usa la formula: F = mv2 / r.

Fcc si verifica quando il corpo si muove in un cerchio e qualcosa lo mantiene sulla traiettoria. Torniamo all'esempio del lancio del martello: la palla vortica nell'aria, ma non vola via dall'atleta oltre la lunghezza del filo. Come se qualcosa attragga il soggetto. Tiene F cs .

F cc è una generalizzazione di altre influenze sull'oggetto dell'azione. Ad esempio, un atleta tiene un martello o il Sole attrae la Terra su se stesso e non vola via dall'orbita.

Nel primo caso, la palla viene mantenuta dall'atleta stesso e dalla tensione del filo. Nel secondo - la Terra non lascia andare l'attrazione del Sole. Questi casi non hanno nulla in comune, ma li chiamano uguali.

F cc dipende da: il raggio tra l'oggetto; centro di rotazione. Maggiore è la distanza tra il centro di rotazione e l'oggetto, meno influisce. Ad esempio, se leghi una pietra a una corda di un metro, ruotala, essa tirerà con una forza F. Se cambi la corda a 2 metri, sarà già F / 2.

Cosa c'è di comune tra loro

È tempo di confrontare le forze centrifughe e centripete. Hanno differenze e somiglianze. Qui ci sono caratteristiche comuni:

Uguale in valore

La Terra gira intorno al Sole in un'orbita ellittica. Quando il pianeta vola a una distanza di 147 milioni di chilometri, la sua velocità è di 30, 2 km / s . Questo sito è chiamato perielio. Qui F cb soprattutto, perché la velocità è superiore alla media e lo spazio tra il pianeta con il centro di rotazione è breve.

Ad una distanza di 152 milioni di chilometri dal Sole, la velocità scende a 29.2 km / s . Questa zona è chiamata afelio . Qui F è il più basso, perché la distanza dalla stella è maggiore e la velocità è inferiore alla media.

Tra perielio e afelio, il pianeta vola a una velocità media di 29, 8 km / s .

Alzati contemporaneamente

Appaiono quando il soggetto si muove curvilinemente. Ecco alcuni esempi di chiarezza:

Nel design della lama con un motore elettrico pendevano due carichi. Il motore li ha fatti ruotare, è apparso l'inerzia. Cominciarono a girare sulle pale, ma non volarono via. Hanno mantenuto F cs .

L'auto ha accelerato fino a 120 km / he è entrata in curva. La macchina ha slittato, ha cambiato la direzione del movimento a scapito di F cb . Ma l'auto non volò via e rimase sulla corsia. È successo perché F cc ha tenuto l'auto.

In tutti gli esempi, hanno iniziato ad agire contemporaneamente.

Come si differenziano

Si verificano quando il corpo si muove curvilinemente. I loro valori sono uguali. Ma non sono la stessa cosa. È tempo di capire qual è la differenza.

Diverso nella direzione

La prima differenza è la direzione. Il fatto che siano uguali tra loro e contemporaneamente compaiano non significa che i loro vettori guardino nella stessa direzione.

La terra ruota intorno al sole nella sua orbita. Sta cercando di staccarsi dalla stella per volare nella galassia. Ma qualcosa la trattiene.

F cb è diretto dal centro di rotazione. Lei tira il pianeta il più lontano possibile dalla stella. Ma perché è il più grande perielio? Perché più il pianeta è vicino al centro, più ci si comporta. Se sostituiamo la velocità e il raggio del perielio nella formula F = mv2 / r, e quindi l'afelio, risulta che F cb è più grande nella sezione corta.

F cc è l'opposto della centrifuga. È diretto verso il centro e non consente al corpo di lasciare la traiettoria.

Per la banca centrale F e F cc, la terza legge di Newton funziona: F 1 = -F 2 . I corpi agiscono l'uno sull'altro in egual misura, ma opposti nella direzione. Pertanto, la Terra gira ancora attorno al sole.

Fonti di accadimento

Oltre ai vettori di direzione opposta, hanno un'altra differenza: la causa dell'apparenza.

L'inerzia appare quando l'oggetto si muove curvilinemente. Cioè, l'auto cerca di muoversi dritto quando entra in una curva a una velocità di 120 km / h.

F cc appare da diverse fonti: la spinta del motore impedisce alla vettura di volare fuori strada; il potere dell'atleta e la tensione del filo tengono il martello; Il sole attrae la Terra. Tutti questi esempi sono diversi fenomeni fisici, ma sono chiamati uguali.

Raccomandato

Qual è la differenza tra governo statale e municipale?
2019
"Ultop" o "Omez" - la differenza tra mezzi e ciò che è meglio
2019
Qual è la crema diversa "Charlotte" dalla crema "Praga"
2019