Ποια είναι η σχέση μεταξύ κεντρομόνων και ταχύτητας;
* Κεντριές δύναμη είναι η δύναμη που διατηρεί ένα αντικείμενο που κινείται σε κυκλική διαδρομή. Πάντα ενεργεί προς το κέντρο του κύκλου.
* ταχύτητα είναι ο ρυθμός με τον οποίο ένα αντικείμενο κινείται κατά μήκος της κυκλικής διαδρομής του.
Η εξίσωση κλειδιών:
(FC) =(μάζα αντικειμένου (m) * ταχύτητα τετράγωνο (V^2)) / ακτίνα του κύκλου (r)
Από αυτήν την εξίσωση, μπορούμε να δούμε:
* άμεσα αναλογικά με την ταχύτητα τετραγωνικά: Εάν διπλασιάσετε την ταχύτητα ενός αντικειμένου, η κεντρομόλος δύναμη που απαιτείται για να διατηρηθεί η κίνηση στον ίδιο κύκλο αυξάνεται κατά τέσσερις (2^2 =4).
* αντιστρόφως ανάλογη προς την ακτίνα του κύκλου: Εάν αυξήσετε την ακτίνα του κύκλου, η κεντρομόλος δύναμη που απαιτείται για να διατηρηθεί το αντικείμενο μειώνεται με την ίδια ταχύτητα.
με απλούστερους όρους:
* Η υψηλότερη ταχύτητα απαιτεί περισσότερη δύναμη: Όσο ταχύτερα ένα αντικείμενο κινείται σε έναν κύκλο, τόσο ισχυρότερη είναι η δύναμη που απαιτείται για να μην το πετάξει σε ευθεία γραμμή (εφαπτομενική στον κύκλο).
* Οι μεγαλύτεροι κύκλοι απαιτούν λιγότερη δύναμη: Εάν ένα αντικείμενο κινείται με την ίδια ταχύτητα, ένας μεγαλύτερος κύκλος απαιτεί λιγότερη δύναμη για να διατηρήσει την κυκλική κίνηση.
Παραδείγματα:
* Κοιτάζοντας μια μπάλα σε μια συμβολοσειρά: Όσο ταχύτερα ταλαντεύεστε την μπάλα, τόσο περισσότερη ένταση (κεντρομόλος δύναμη) πρέπει να υποβάλετε αίτηση για τη συμβολοσειρά.
* ένα αυτοκίνητο στροφή: Όσο πιο γρήγορα το αυτοκίνητο περνάει γύρω από μια στροφή, τόσο περισσότερη δύναμη είναι απαραίτητη από τα ελαστικά (τριβή) για να το κρατήσει στην καμπύλη.
Σημαντική σημείωση: Ενώ η κεντρομόλος δύναμη απαιτείται για να διατηρηθεί το αντικείμενο κινείται σε κύκλο, δεν αλλάζει την ταχύτητα του αντικειμένου. Αλλάζει μόνο την κατεύθυνση της ταχύτητας του αντικειμένου.
