В седми клас учениците вземат часове по физика механиката - раздел за това как телата се движат и взаимодействат помежду си. Механиката изучава блокове, лостове, сили. Включително центробежно и центробежно.
Според учители от московски училища всеки четвърти ученик не различава една сила от друга. Учениците объркани заради общ корен - център. Време е да разберем какво е, каква е разликата между тях и какви са подобни.
Какво е центробежна сила?
Първи примери:
- Когато пералнята изтръгне мокро пране, барабанът се върти бързо. Така водата излиза от тъканта.
- Хвърляне на чук при олимпийските игри. Преди хвърлянето спортистът се завърта около оста си и след това пуска чука.
- В китайските циркове е популярен номер с мотоциклетисти в метална топка. Каскадьорите се изстрелват вътре в конструкцията, където ускоряват и се движат по цялата повърхност на топката. Дори отгоре.
- При рязък завой пътниците се блъскат отстрани вътре в колата.
Центробежна сила (Fцентрална банка) - това е сила, която действа върху криволинейно движещо се тяло с ъглова скорост. За да го намерите, използвайте две формули: F = мама или F = MV2/ r, където m е маса, a е ускорение, v е скорост r е радиус.
Fцентрална банка възниква по време на инерцията, когато тялото се движи криволинейно. Зависи от две неща: центърът на въртене; радиус към обекта. Например хвърляне на чук: спортист започва да се върти около оста си с черупка. Металната тел се дърпа от топка, която тежи като ученическа чанта. Когато спортистът пусне дръжката, чукът лети в права линия.
Чукът дърпа жицата, когато се върти във въздуха. Инерцията действа върху нея, която я „издърпва“ от траекторията на движение. Заедно с тях спортистът и опънатата тел държат топката. Следователно черупката няма да отлети, докато спортистът не пусне дръжката.
Сега се върнете към формулата: радиус - дължината на жицата; маса е теглото на топката; скоростта е колко бързо се върти спортистът; ротационен център - самият спортист.
Какво е центроцентална сила?
примери:
- Земята лети около слънцето в орбита.
- Йо-йо вихри около ръката.
- Виенското колело прави пълна революция.
Центрипетална сила (FCA) - това е сила, която действа върху криволинейно движещо се тяло. За да го намерите, използвайте формулата: F = MV2/ r .
FCA възниква, когато тялото се движи в кръг и нещо го държи на траекторията. Нека се върнем например с хвърляне на чук: топката се върти във въздуха, но не лети далеч от спортиста отвъд дължината на жицата. Сякаш нещо привлича темата. Той се държи от FCA.
FCA - това е обобщение на други влияния върху предмета на дадено действие. Например спортист държи чук или Слънцето привлича Земята към себе си и то не излита от орбита.
В първия случай спортистът сам държи топката и напрежението на жицата. Във втория - привличането на Слънцето не освобождава Земята. Тези случаи нямат нищо общо, но се наричат едно и също..
FCA зависи от: радиуса между обекта; център на въртене. Колкото по-голямо е разстоянието между центъра на въртене и обекта, толкова по-малко те действат върху него. Например, ако вържете камък на метър въже, завъртете го, тогава той ще дръпне със сила F. Ако смените въжето на 2 метра, тогава вече ще има F / 2.
Какво общо имат те?
Време е да сравним центробежните и центробежните сили. Те имат разлики и прилики. Ето някои общи характеристики:
Равна по стойност
Земята обикаля около слънцето по елиптична орбита. Когато една планета лети на разстояние от 147 милиона километра, нейната скорост е 30,2 км / с. Тази област се нарича перихелион. Тук ецентрална банка най-вече защото скоростта е над средната и разликата между планетата с центъра на въртене е кратка.
На разстояние от 152 милиона километра до Слънцето скоростта пада до 29,2 км / с. Тази зона се нарича афелий. Тук ецентрална банка най-ниското, защото разстоянието до звездата е по-голямо и скоростта е под средната.
Между перихелиона и афелия планетата лети със средна скорост 29,8 км / с.
Възникват едновременно
Те се появяват, когато обектът се движи криволинейно. Ето примери за илюстративни цели:
Два товара бяха окачени в лопатките на конструкция с електродвигател. Моторът ги завъртя, появи се инерция. Те започнаха да се въртят на остриетата, но не отлетяха. Те се държаха от FCA.
Колата ускори до 120 км / ч и влезе в завой. Колата се плъзна, тя промени посоката поради Fцентрална банка. Колата обаче не излетя от пътя и остана в лентата. Това се случи, защото FCA държал колата.
Във всички примери те започнаха да действат едновременно..
По какво се различават
Те възникват, когато тялото се движи извито. Стойностите им са равни. Но те не са едно и също нещо. Време е да разберем каква е разликата.
Различни по посока
Първата разлика е посоката. Това, че те са равни помежду си и едновременно се появяват, не означава, че векторите им изглеждат по един начин.
Земята се върти около слънцето в орбитата си. Тя се опитва да се откъсне от звездата, за да полети към галактиката. Но нещо я сдържа.
Fцентрална банка насочени от центъра на въртене. Тя дърпа планетата колкото се може по-далече от звездата. Но защо е най-големият в перихелион? Защото, колкото по-близо е планетата до центъра, толкова повече те действат върху нея. Ако заместим във формулата F = mv2/ r скорост и радиус на перихелион и след това афелион, тогава се оказва, че Fцентрална банка повече в краткосрочен план.
FCA - това е обратното на центробежните. Тя е насочена към центъра и не позволява на тялото да тръгне от пътя.
За ецентрална банка и FCA Трети закон на Нютон: F1= -F2. Телата действат едно върху друго еднакво по модул, но в обратна посока. Следователно земята все още се върти около слънцето.
Източници на възникване
В допълнение към векторите с противоположна посока, те имат още една разлика - причината за появата.
Инерцията се появява, когато обект се движи извит. Тоест автомобилът се опитва да се движи по права линия, когато влиза в завой със скорост 120 км / ч.
FCA се появява поради различни източници: тягата на двигателя не позволява на колата да излети от пътя; силата на спортиста и напрежението на жицата задържат чука; Слънцето привлича земята. Всички тези примери са различни физически явления, но се наричат едни и същи..
