kræfter og inerti

centrifugalkraften er ikke en “rigtig” kraft — tendensen til at flyve udad observeres, fordi objekter, der bevæger sig i en lige linje, har tendens til at fortsætte med at bevæge sig i en lige linje. Dette kaldes inerti, og det gør genstande modstandsdygtige over for den kraft, der får dem til at bevæge sig i en kurve.

centripetalkraften er en” rigtig ” kraft. Det tiltrækker objektet mod midten og forhindrer det i at “flyve ud”. Kilden til centripetalkraften afhænger af det pågældende objekt. For satellitter i kredsløb kommer kraften fra tyngdekraften. Hvis en genstand svinges rundt på et reb, tilvejebringes centripetalkraften af spænding i rebet, og for en spindeobjekt tilvejebringes kraften af intern stress. For en bil, der bevæger sig langs en bue, kommer centripetalkraften fra friktion mellem bildækene og vejen.

Hvis et objekt roterer korrekt, vil både centrifugal-og centripetalkræfterne være ens, så objektet ikke bevæger sig mod rotationscentret eller udad fra det. Det vil opretholde en konstant afstand fra centrum.

retning

retning af centripetal kraft og hastighed

centripetalkraften er rettet indad, fra objektet til rotationscentret. Teknisk er det rettet ortogonalt til kroppens hastighed mod det faste punkt af det øjeblikkelige krumningscenter af stien.

centrifugalkraften er rettet udad; i samme retning som objektets hastighed. For cirkulær bevægelse er hastigheden på et givet tidspunkt ved en tangent til bevægelsesbuen.

formel

begge kræfter beregnes ved hjælp af den samme formel:

hvor ac er centripetal acceleration, m er objektets masse, der bevæger sig med hastighed v langs en sti med krumningsradius r.

Centrifugal vs. Eksempler på Centripetal kraft

nogle almindelige eksempler på centrifugalkraft på arbejdspladsen er mudder, der flyver fra et dæk, og børn føler en kraft, der skubber dem udad, mens de drejer rundt i en rundkørsel.

et stort eksempel på centripetal kraft er rotation af satellitter omkring en planet.

Roller Coaster,an example of Centripetal force in action

A satellite orbiting the planet by applying the centripetal force.

Illustration af centripetal kraft (rød vektor mærket FT, spændingskraften i rebet). Når rebet skæres, vil centripetalkraften (spændingen i rebet) ikke længere virke på objektet. Så det vil ikke længere blive holdt i den cirkulære sti af FT og vil flyve ud på en tangent.

applikationer

viden om centrifugale og centripetale kræfter kan anvendes på mange daglige problemer. For eksempel bruges den til design af veje for at forhindre glidning og forbedre trækkraft på kurver og adgangsramper. Det tillod også opfindelsen af centrifugen, som adskiller partikler suspenderet i væske ved at dreje reagensglas ved høje hastigheder.