Ana Bilim

Merkezkaç kuvveti fiziği

Merkezkaç kuvveti fiziği
Merkezkaç kuvveti fiziği

Video: Merkezcil Kuvvete Giriş (Fen Bilimleri)(Fizik) 2024, Haziran

Video: Merkezcil Kuvvete Giriş (Fen Bilimleri)(Fizik) 2024, Haziran
Anonim

Merkezkaç kuvveti, dairesel bir yolda hareket eden bir parçacığa özgü, parçacığı dairesel yolunda (merkezcil kuvvet) tutan ancak ters yönü gösteren kuvvetle aynı büyüklük ve boyutlara sahip olan kurgusal bir kuvvet.

mekanik: Merkezkaç kuvveti

Galilean görelilik ilkesine göre, Newton yasaları herhangi bir referans çerçevesinde doğruysa, diğer çerçevelerde de doğrudur

Yerdeki bir direğe bağlı bir ipin ucundaki yatay bir düzlemde dönen bir taş, hızının yönünü sürekli olarak değiştirmektedir ve bu nedenle direğe doğru bir ivmeye sahiptir. Bu ivme, hızının karesine, ipin uzunluğuna bölünmesine eşittir. Newton'un ikinci yasasına göre, bir ivmeye, bu durumda ipin gerginliği olan bir kuvvet neden olur. Taş sabit bir hızda hareket ederse ve yerçekimi ihmal edilirse, taş üzerinde etkiyen tek işaret dize gerilimi olur. İp koparsa, taş atalet nedeniyle önceki dairesel yoluna teğet düz bir çizgide devam edecektir; merkezkaç kuvvetinin gerçek olması gibi dışa doğru hareket etmez.

Newton yasalarına göre gerçek bir güç olmamasına rağmen, merkezkaç kuvveti kavramı yararlıdır. Örneğin, bir krem ​​ayırıcıdaki veya bir santrifüjdeki sıvının davranışını analiz ederken, sıvının davranışını Dünya'ya göre değil, dönen konteynere göre incelemek uygundur; ve Newton yasalarının böyle dönen bir referans çerçevesinde uygulanabilmesi için, hareket denklemlerine eşit ve karşıt olan bir eylemsizlik kuvveti veya hayali bir kuvvet (merkezkaç kuvveti) dahil edilmelidir. Dönen taşa eklenmiş bir referans çerçevesinde, taş hareketsizdir; dengeli bir kuvvet sistemi elde etmek için, dışarıya doğru hareket eden merkezkaç kuvveti dahil edilmelidir.

Merkezkaç kuvveti, dönme hızını veya vücudun kütlesini arttırarak veya vücudun eğrinin merkezinden olan yarıçapını azaltarak arttırılabilir. Kütlenin arttırılması veya yarıçapın azaltılması, sırasıyla merkezkaç kuvvetini doğrudan veya ters orantılı olarak arttırır, ancak dönme hızını arttırmak, onu hızın karesiyle orantılı olarak arttırır; yani, dakikada 10 ila 100 devirlik bir hızda 10 kat artış, merkezkaç kuvvetini 100 kat arttırır. Merkezkaç kuvveti, normal yerçekimi kuvvetinin (katı olarak, yerçekimi nedeniyle hızlanma). Laboratuvarda santrifüj adı verilen cihazlarla 1.000.000.000 g'dan fazla santrifüj alanları üretilmiştir.