Keski- ja keskipakovoima – Ympyräliikettä suorittava esine muuttaa nopeuttaan joka sekunti. Tämä tarkoittaa, että hiukkaseen vaikuttaa voima, joka saa sen liikkumaan ympyräliikkeessä, joka muuttuu joka tapauksessa. Pyörivässä liikkeessä esineeseen vaikuttavat voimat ovat keskipakovoima ja keskipakovoima. Nämä voimat mahdollistavat esineiden liikkumisen ympyräliikkeessä.

Otetaan lisätietoja keskipakovoima ja keskipakovoima sekä niiden erot tässä artikkelissa.

Sisällysluettelo

• Keskipakovoima vs keskipakovoima
• Mikä on Centripetal Force?
• Keskipitkän voiman laskeminen
• Keskipitkän voiman yksikkö
• Esimerkkejä keskusvoimasta jokapäiväisessä elämässä
• Mikä on keskipakovoima?
• Keskipakovoiman laskeminen
• Keskipakovoiman yksikkö
• Esimerkkejä keskipakovoimasta jokapäiväisessä elämässä
• Ratkaistiin esimerkkejä keskipakovoimasta ja keskipakovoimasta

Keskipakovoima vs keskipakovoima

Molemmat voimat ovat välttämättömiä pyöreä liike. Keskipakovoima on luonteeltaan todellinen voima ja se toimii inertiaalisessa vertailukehyksessä, kun taas keskipakovoima on näennäisvoima ja se toimii sisäisessä kehyksessä,

esimerkiksi – Pyörivä vertailukehys. Molemmat voimat ovat samansuuruisia ja vastakkaisia. Intuitiivisesti keskipakovoima pyrkii pitämään kohteen kulkevan suorassa linjassa ja vastustamaan käännettä, toisaalta keskipakovoima saa kohteen liikkumaan ympyräliikkeessä. Katsotaanpa eroja taulukkomuodossa,

Mikä on Centripetal Force?

The pakottaa kaarevalla liikkeellä liikkuvaan esineeseen vaikuttamista kutsutaan keskusvoimaksi. Sen avulla esine voi säilyttää kaarevan liikkeensä. Voimme määritellä keskipistevoiman seuraavasti:

Kaarevassa liikkeessä olevaan esineeseen kohdistuvaa voimaa, joka kohdistuu kohteen reitin kaarevuuden keskustaan, kutsutaan keskijakovoimaksi.

Sana keskipitkä tarkoittaa keskustaa etsivää tai kohti keskustaa. Siten voimme helposti määritellä keskipistevoiman voimaksi, joka vaikuttaa keskustaan, kun esine suorittaa kaarevaa liikettä.

t ff

Keskipitkän voiman laskeminen

Keskivoiman suuruus on kaavalla,

F = mv ² /r

missä,
m on kohteen massa
sisään on kohteen nopeus
r on kohteen säde

Siten yllä olevasta kaavasta on selvää, että keskipitkävoima on suoraan verrannollinen neliöön nopeus kohteen nopeuden pieni lisäys lisää voimaa rajusti.

Keskipitkän voiman yksikkö

Koska keskivoima on itse voima, jolla se mitataan Neutron kumpi on JA yhtenäinen voimasta. Muut keskipistevoiman mittayksiköt ovat kgms^-2, dyne jne.

Vuonna pyöreä liike , keskivoima on aina suunnattu keskustaan ​​ja se on aina kohtisuorassa tangenttia vastaan, joka antaa suunnan missä tahansa pisteessä.

Esimerkkejä keskusvoimasta jokapäiväisessä elämässä

Keskihakuvoima on vastuussa kohteen ympyräliikkeestä. Alla olevassa kuvassa käsitellään useita esimerkkejä, jotka esittelevät keskipetistä voimaa,

• Kun sidomme pallon langan päähän ja pyöritämme narua, kokee jännityksen nauhassa, kuten Centripetal Force.
• Auton pyörän kääntämiseen tarvittava kitkavoima saadaan keskitetyllä voimalla.
• Vuoristoradalla normaalivoimaa tasapainottava voima on keskivoiman tuottama voima.
• Auringon ympäri kiertävät planeetat kokevat myös keskipisteen painovoiman takia.

Mikä on keskipakovoima?

Keskipakovoimavoima on myös voima, joka vaikuttaa kohteen ollessa ympyräliikkeessä. Tällä voimalla on sama suuruus kuin keskivoimalla, mutta se on vastakkaisessa suunnassa kuin keskipitkävoima.

Tämä on eräänlainen pseudovoima, joka toimii kaarevassa liikkeessä, joka vastustaa keskipituutta. kiihtyvyys ja toimii sen reaktiovoimana. Keskipakovoima toimii vain pyörivässä viitekehyksessä.

Keskipakovoiman laskeminen

Keskipetaalinen voima on kaavalla,

F = -mv ² /r

missä,
m on kohteen massa
sisään on kohteen nopeus
r on kohteen säde

Tässä miinusmerkki tarkoittaa, että keskipakovoima on luonteeltaan positiivinen.

Keskipakovoiman yksikkö

Sen yksikkö on myös Newton (N), tätä voimaa ei ole, kun mittaukset tehdään inertiaalisessa vertailukehyksessä, se on olemassa vain, kun mittaus tehdään suhteessa pyörivään vertailukehykseen.

Esimerkkejä keskipakovoimasta jokapäiväisessä elämässä

Keskipakovoima vaikuttaa vain pyörivässä vertailukehyksessä. Useita esimerkkejä keskipakovoiman vaikutuksesta olevista kohteista ovat:

Muutokset kuvan mukaan

• Esineen paino napoilla ja päiväntasaajalla
• Pyörä tekee käännettä.
• Ajoneuvo ajaa kaarteessa
• Päiväntasaajan rautatie

Sentrifugi on laite nesteseoksen erottamiseen, joka toimii periaatteella Keskitys .

Lue lisää,

• Kulmakiihtyvyys
• Kiihtyvyys-aikakaavio
• Tasaisesti kiihdytetty liike

Ratkaistiin esimerkkejä keskipakovoimasta ja keskipakovoimasta

Esimerkki 1: Etsi keskikiihtyvyys kappaleesta, joka suorittaa ympyräliikettä säteellä 20 m. Kohteen nopeus on 100 m/s.

Ratkaisu:

Keskipitkän kiihtyvyyden antaa,

a = v ² /r

Annettu:

v = 100 m/s
r = 20 m

Liittämällä arvot yhtälöön,

a = v²/r

a = (100)²/(kaksikymmentä)
a = 10 000/20
a = 500 m/s²

java skanneri

Esimerkki 2: Esine (m = 8Kg) suorittaa ympyräliikettä säteellä 2m. Jos kohteen nopeus on 10 m/s, selvitä esineeseen vaikuttava keskipitkävoima.

Vastaus:

Keskipetaalinen kiihtyvyys saadaan kaavalla,

F = mv²/r

Annettu:

m = 8 kg
v = 10 m/s
r = 2 m

Liittämällä arvot yhtälöön,

F = mv²/r

F = (8) (10)²/(2)
= 400 N

Esimerkki 3: Esine (m = 1 kg) suorittaa ympyräliikettä, jonka säde on 4 m. Jos esineeseen vaikuttava keskivoima on 100N, laske kohteen nopeus.

Ratkaisu:

Kohteeseen vaikuttavan voiman antaa,

F = at

100 = (1)(a)
a = 100 m/s²

Kohteen kiihtyvyys saadaan seuraavasti:

a = v²/r

100 = v²/4

400 = v²

v = 20 m/s

Yhteenveto – Keski- ja keskipakovoima

Keski- ja keskipakovoimat ovat fysiikan peruskäsitteitä, erityisesti mitä tulee ympyräliikkeeseen. Keskipitkävoima vaikuttaa esineeseen, joka liikkuu kaarevaa polkua pitkin, joka on aina suunnattu kohti ympyrän keskustaa. Sen rooli on ratkaiseva tasaisen ympyräliikkeen ylläpitämisessä muuttamalla jatkuvasti kohteen nopeuden suuntaa vaikuttamatta sen nopeuteen. Toisaalta keskipakovoima on näennäisvoima, joka näyttää työntyvän ulospäin pyörimiskeskuksesta vastustaen keskipakovoimaa. Vaikka keskipakovoima on todellinen ja havaittavissa, keskipakovoima on näennäinen voima, jonka kohteet kokevat pyörivässä vertailukehyksessä niiden inertiasta johtuen. Yhdessä näillä voimilla on merkittävä rooli erilaisten ilmiöiden selittämisessä planeetan kiertoradoista huvipuistoajelujen dynamiikkaan, mikä rikastuttaa ymmärrystämme fyysisen maailman ympyräliikkeestä.

Usein kysytyt kysymykset keskusvoimasta ja keskipakovoimasta

Mikä on keskipitkävoima?

Kaarevaa liikettä suorittavaan esineeseen vaikuttavaa voimaa, joka auttaa esinettä säilyttämään asemansa kaarevan liikkeen suorittamisen aikana, kutsutaan keskivoimaksi. Tämä voima on suunnattu kohti kaarevuuden keskustaa.

Mitkä ovat esimerkkejä keskipistevoimasta?

Maan liikettä auringon ympäri pidetään kaarevana liikkeenä ja voimaa, joka saa Maan liikkumaan tässä liikkeessä, kutsutaan keskipituiseksi voimaksi.

Vastaavasti Kuun liike Maan ympäri johtuu keskipetaalisesta voimasta.

Kuinka sentrifugi toimii?

Sentrifugi on laite, jota käytetään erottamaan kaksi ainetta keskipakovoimalla. Voimme esimerkiksi erottaa plasman ja verisolut verestä sentrifugilla.

Mikä voima vaikuttaa pesukoneeseen?

Pyörivässä pesukoneessa, sekä keskipakovoima että keskipakovoima toimivat samanaikaisesti.

Mitä eroa on keskipakovoimalla ja keskipakovoimalla?

Perusero keskipakovoiman ja keskipakovoiman välillä on se Keskipitkävoima vaikuttaa aina kaarevuuden keskustaan ​​päin kun taas keskipakovoima vaikuttaa poispäin kaarevuuden keskipisteestä. Myös keskipakovoimaa havaitaan inertiaalisessa vertailukehyksessä, kun taas keskipakovoimaa havaitaan ei-inertiaalisessa tai pyörivässä vertailukehyksessä.