Wat is het verschil tussen centrifugale en centripetale kracht

In de zevende klas ondergaan de kinderen tijdens de lessen fysica mechanica - een gedeelte over hoe lichamen bewegen en met elkaar omgaan. Mechanica die blokken, hefbomen, krachten bestudeert. Inclusief centrifugaal en centripetaal.

Volgens leraren in de scholen van Moskou onderscheidt elke vierde student de ene kracht van de andere niet. Leerlingen zijn in de war vanwege de gemeenschappelijke wortel - het centrum . Het is tijd om erachter te komen wat het is, wat het verschil is tussen hen en hoe ze eruit zien.

Wat is middelpuntvliedende kracht

Eerste voorbeelden:

  • Wanneer de wasmachine natte was uitknijpt, draait de trommel snel. Dus water komt uit de stof.
  • Hamer gooi naar de Olympische Spelen. Voor het gooien werpt de atleet rond zijn as en laat dan de hamer los.
  • In Chinese circussen is een nummer met motorrijders in een metalen bal populair. De stuntmannen worden binnen in de constructie gelanceerd, waar ze versnellen en over het hele oppervlak van de bal rijden. Zelfs bovenaan.
  • Bij een scherpe bocht van de passagiers komt de auto opzij.

Centrifugale kracht (F cb ) is een kracht die werkt op een kromlijnig bewegend lichaam met een hoeksnelheid. Om het te vinden, gebruikt u twee formules: F = ma of F = mv2 / r, waarbij m de massa is, a de versnelling is, v de snelheid r de straal is.

F cb treedt op tijdens traagheid, wanneer het lichaam kromlijnig beweegt. Het hangt van twee dingen af: het centrum van rotatie; straal naar het onderwerp. Bijvoorbeeld: hamer gooien: een atleet begint samen met het projectiel rond zijn as te draaien. Metaaldraad wordt getrokken door een bal die weegt als een schooltas. Wanneer de atleet de hendel loslaat, vliegt de hamer in een rechte lijn weg.

De hamer trekt de draad bij het draaien in de lucht. Het wordt beïnvloed door traagheid, dat het uit het bewegingspad "trekt". Samen met hen wordt de bal vastgehouden door de atleet en de uitgerekte draad. Daarom zal het projectiel niet wegvliegen totdat de atleet het handvat loslaat.

Nu terug naar de formule: radius is de lengte van de draad; massa is het gewicht van de bal; snelheid is hoe snel de atleet draait; draaipunt - de atleet zelf.

Wat is centripetale kracht

voorbeelden:

  • De aarde vliegt rond de zon in een baan.
  • Jojo draait om de arm.
  • Reuzenrad maakt een volledige bocht.

De middelpuntzoekende kracht (F cc ) is de kracht die werkt op een kromlijnig bewegend lichaam. Gebruik de formule: F = mv2 / r om deze te vinden .

Fcc treedt op wanneer het lichaam in een cirkel beweegt en iets het op het traject houdt. Laten we terugkeren naar het voorbeeld van hamerwerpen: de bal wervelt in de lucht, maar vliegt niet weg van de atleet voorbij de lengte van de draad. Alsof iets het onderwerp aantrekt. Het bevat F cs .

F cc is een generalisatie van andere invloeden op het object van actie. Een atleet houdt bijvoorbeeld een hamer vast of de zon trekt de aarde naar zich toe en hij vliegt niet weg van de baan.

In het eerste geval wordt de bal door de atleet zelf gehouden en de spanning van de draad. In de tweede - de aarde laat de aantrekkingskracht van de zon niet los. Deze gevallen hebben niets gemeen, maar noemen ze hetzelfde.

F cc hangt af van: de straal tussen het object; draaipunt. Hoe groter de afstand tussen het rotatiecentrum en het object, hoe minder het van invloed is. Als je bijvoorbeeld een steen aan een meterkabel vastbindt, draai hem dan, hij trekt met een kracht F. Als je het touw op 2 meter zet, is het al F / 2.

Wat is gemeenschappelijk tussen hen

Het is tijd om centrifugale en centripetale krachten te vergelijken. Ze hebben verschillen en overeenkomsten. Dit zijn algemene kenmerken:

Gelijk in waarde

De aarde draait rond de zon in een elliptische baan. Wanneer de planeet vliegt op een afstand van 147 miljoen kilometer, is de snelheid 30, 2 km / s . Deze site wordt perihelion genoemd. Hier F cb vooral omdat de snelheid boven het gemiddelde ligt en de kloof tussen de planeet met het rotatiecentrum kort is.

Op een afstand van 152 miljoen kilometer van de zon daalt de snelheid tot 29, 2 km / s . Deze zone wordt aphelion genoemd . Hier is F de laagste, omdat de afstand tot de ster groter is en de snelheid lager dan het gemiddelde.

Tussen perihelion en aphelion vliegt de planeet met een gemiddelde snelheid van 29, 8 km / s .

Sta gelijktijdig op

Ze verschijnen wanneer het onderwerp kromlijnig beweegt. Hier zijn voorbeelden voor de duidelijkheid:

In het bladontwerp hingen twee ladingen met een elektromotor. Motor draaide ze, traagheid verscheen. Ze begonnen op de bladen te draaien, maar vlogen niet weg. Ze hielden F cs .

De auto versnelde tot 120 km / h en ging in een bocht. De auto slipte, het veranderde de bewegingsrichting ten koste van F cb . Maar de auto vloog niet uit de weg en bleef op de baan. Het gebeurde omdat F cc de auto had gehouden.

In alle voorbeelden begonnen ze gelijktijdig te handelen.

Hoe verschillen ze

Ze komen voor wanneer het lichaam kromlijnig beweegt. Hun waarden zijn gelijk. Maar ze zijn niet hetzelfde. Het is tijd om erachter te komen wat het verschil is.

Anders in richting

Het eerste verschil is richting. Het feit dat ze gelijk aan elkaar zijn en tegelijkertijd verschijnen, betekent niet dat hun vectoren in dezelfde richting kijken.

De aarde draait rond de zon in zijn baan. Ze probeert zich los te maken van de ster om de Melkweg in te vliegen. Maar iets houdt haar vast.

F cb wordt vanuit het rotatiecentrum gericht. Ze trekt de planeet zo ver mogelijk van de ster af. Maar waarom is het het grootste perihelium? Omdat hoe dichter de planeet bij het centrum is, hoe meer ze erop reageren. Als we de snelheid en de straal van het perihelium vervangen door de formule F = mv2 / r en dan de aphelion, blijkt dat F cb groter is in de korte sectie.

F cc is het tegenovergestelde van centrifugaal. Het is gericht naar het centrum en staat niet toe dat het lichaam het traject verlaat.

Voor F- centrale bank en F cc werkt de derde wet van Newton: F 1 = -F 2 . De lichamen werken op elkaar in gelijke mate, maar tegengesteld in richting. Daarom draait de aarde nog steeds rond de zon.

Bronnen van voorkomen

Naast de tegenovergestelde richtingvectoren hebben ze nog een ander verschil - de oorzaak van het uiterlijk.

Traagheid verschijnt wanneer het voorwerp kromlijnig beweegt. Dat wil zeggen, de auto probeert rechtdoor te rijden als hij een bocht ingaat met een snelheid van 120 km / u.

F cc verschijnt uit verschillende bronnen: de stuwkracht van de motor voorkomt dat de auto van de weg vliegt; de kracht van de atleet en de spanning van de draad houden de hamer vast; De zon trekt de aarde aan. Al deze voorbeelden zijn verschillende fysieke verschijnselen, maar ze worden hetzelfde genoemd.

Aanbevolen

Wat is het verschil tussen groene boekweit en gewone boekweit?
2019
Het verschil tussen open en gesloten verbrandingskamer
2019
Encephabol of Pantogam: kenmerken van fondsen en wat beter is
2019