Πώς επηρεάζει η μάζα ταχύτητας ακτίνας την κεντρομόλη;
κεντρομόλος δύναμη:Η δύναμη που κρατά τα πράγματα κινούνται σε έναν κύκλο
Φανταστείτε μια μπάλα δεμένη με μια χορδή, ταλαντεύεται σε έναν κύκλο. Η μπάλα δεν πετάει σε ευθεία γραμμή επειδή κάτι το τραβά προς το κέντρο του κύκλου. Αυτό "κάτι" είναι η κεντρομόλος δύναμη.
Η σχέση
Η εξίσωση για την κεντρομόλη δύναμη είναι:
f =(m * v^2) / r
Οπου:
* f είναι η κεντρομόλος δύναμη (που μετράται σε Newton)
* m είναι η μάζα του αντικειμένου (μετρούμενη σε χιλιόγραμμα)
* V είναι η ταχύτητα του αντικειμένου (μετρούμενη σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο)
* r είναι η ακτίνα της κυκλικής διαδρομής (μετρούμενη σε μέτρα)
Ας αναλύσουμε τα αποτελέσματα
* μάζα (m): Ένα βαρύτερο αντικείμενο (μεγαλύτερη μάζα) απαιτεί μια μεγαλύτερη κεντρομόλη δύναμη για να διατηρηθεί η κίνηση στην ίδια κυκλική διαδρομή με την ίδια ταχύτητα. Σκεφτείτε μια βαρύτερη μπάλα στη χορδή - θα πρέπει να τραβήξετε σκληρότερα για να κρατήσετε την ταλάντευση σε έναν κύκλο.
* ταχύτητα (v): Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα του αντικειμένου, αυξάνεται επίσης η κεντρομόλος δύναμη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το αντικείμενο αλλάζει την κατεύθυνση ταχύτερα και επομένως χρειάζεται μια ισχυρότερη δύναμη για να το κρατήσει στην κυκλική διαδρομή. Φανταστείτε να ταλαντεύετε την μπάλα γρηγορότερα - θα αισθανόσασταν την ένταση στην αύξηση της χορδής.
* ακτίνα (r): Καθώς η ακτίνα του κύκλου μειώνεται (που σημαίνει ότι το αντικείμενο κινείται σε έναν αυστηρότερο κύκλο), αυξάνεται η κεντρομόλος δύναμη. Σκεφτείτε την ταλάντευση της μπάλας πιο κοντά στο χέρι σας - θα πρέπει να τραβήξετε ακόμα πιο σκληρά για να συνεχίσετε να πηγαίνει σε έναν κύκλο.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα αυτοκίνητο γύρω από μια καμπύλη.
* Υψηλότερη μάζα: Ένα βαρύτερο φορτηγό απαιτεί περισσότερη κεντρομόλη δύναμη για να πλοηγηθεί στην καμπύλη με την ίδια ταχύτητα με ένα ελαφρύτερο αυτοκίνητο.
* υψηλότερη ταχύτητα: Εάν το αυτοκίνητο επιταχύνει γύρω από την καμπύλη, απαιτείται περισσότερη κεντρομόλος δύναμη για να τη διατηρήσετε στο δρόμο.
* Μικρή ακτίνα: Μια αυστηρότερη καμπύλη (μικρότερη ακτίνα) απαιτεί περισσότερη κεντρομόλος δύναμη για να διαπραγματευτεί από μια ευρύτερη καμπύλη.
Key Takeaway:
Η κεντρομερική δύναμη είναι άμεσα ανάλογη προς τη μάζα και την τετράγωνη της ταχύτητας του αντικειμένου και αντιστρόφως ανάλογη προς την ακτίνα της κυκλικής διαδρομής. Όσο πιο τεράστιο είναι το αντικείμενο, τόσο πιο γρήγορα κινείται, ή η πιο σφιχτή καμπύλη, τόσο πιο κεντρομόλος απαιτείται.
