Πώς επηρεάζει η ταχύτητα κεντρομετρική δύναμη;
Η κεντρομερική δύναμη είναι άμεσα ανάλογη προς το τετράγωνο της ταχύτητας:
* Αυξημένη ταχύτητα: Εάν η ταχύτητα ενός αντικειμένου που κινείται σε έναν κύκλο αυξάνεται, η κεντρομόλος δύναμη που απαιτείται για να διατηρηθεί σε αυτή τη διαδρομή αυξάνει επίσης σημαντικά . Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η υψηλότερη ταχύτητα σημαίνει ότι το αντικείμενο θέλει να μετακινηθεί σε μια ευθεία γραμμή (λόγω αδράνειας) και συνεπώς απαιτεί ισχυρότερη δύναμη για να καμπυλώσει την πορεία του.
* Μειωμένη ταχύτητα: Αντίθετα, εάν η ταχύτητα μειωθεί, η απαιτούμενη κεντρομόλος δύναμη μειώνεται επίσης.
Μαθηματική σχέση:
Η σχέση μεταξύ της κεντρικού δύναμης (FC), της μάζας (m), της ταχύτητας (V) και της ακτίνας της κυκλικής διαδρομής (R) δίνεται από την ακόλουθη εξίσωση:
`` `
Fc =(mv^2) / r
`` `
Αυτή η εξίσωση δείχνει σαφώς ότι η κεντρομόλος δύναμη είναι άμεσα ανάλογη προς το τετράγωνο της ταχύτητας (V^2).
Παραδείγματα:
* ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟ ΣΥΝΔΕΣΗ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ: Ένα αυτοκίνητο που ταξιδεύει σε υψηλότερη ταχύτητα χρειάζεται μια μεγαλύτερη κεντρομόλη δύναμη για να γυρίσει τη γωνία χωρίς να γλιστρήσει. Γι 'αυτό πρέπει να επιβραδύνετε όταν στρέφετε μια απότομη γωνία.
* δορυφόρος σε τροχιά: Μια δορυφορική γη χρειάζεται μια μεγαλύτερη κεντρομόλη δύναμη για να διατηρήσει την τροχιά της με μεγαλύτερη ταχύτητα.
* Κοιτάζοντας μια μπάλα σε μια συμβολοσειρά: Όσο πιο γρήγορα κουνάτε μια μπάλα σε μια χορδή, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που χρειάζεστε για να ασκήσετε στη συμβολοσειρά για να κρατήσετε την μπάλα να κινείται σε έναν κύκλο.
Συνοπτικά:
Μια υψηλότερη ταχύτητα απαιτεί μια αναλογικά πολύ μεγαλύτερη κεντρομόλη δύναμη για τη διατήρηση της κυκλικής κίνησης. Αυτή είναι μια κρίσιμη ιδέα για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα αντικείμενα κινούνται σε κυκλικές διαδρομές.
