Articles

Odstředivá Síla vs. Dostředivá Síla

Síly a Setrvačnosti

odstředivá síla není „skutečná“ síla — tendenci letět směrem ven je pozorován, protože objekty, které se pohybují v přímé linii, mají tendenci pokračovat v pohybu v přímce. Tomu se říká setrvačnost a činí objekty odolnými vůči síle, která je nutí pohybovat se v křivce.

dostředivá síla je“ reálná “ síla. Přitahuje objekt směrem ke středu a zabraňuje tomu, aby „vyletěl“. Zdroj dostředivé síly závisí na daném objektu. U satelitů na oběžné dráze síla pochází z gravitace. Pokud se předmět otáčí kolem lana, je dostředivá síla zajištěna napětím v laně a pro rotující předmět je síla zajištěna vnitřním napětím. U automobilu pohybujícího se po oblouku pochází centripetální síla z tření mezi pneumatikami automobilu a vozovkou.

Pokud se objekt správně otáčí, budou odstředivé i dostředivé síly stejné, takže se objekt nebude pohybovat směrem ke středu otáčení ani směrem ven. Bude udržovat konstantní vzdálenost od středu.

Směrem

Směr dostředivé síly a rychlosti

zvětšit

Směr dostředivé síly a rychlosti

Dostředivá síla směřuje dovnitř, od objektu k centru otáčení. Technicky je směrován kolmo k rychlosti těla, směrem k pevnému bodu okamžitého středu křivosti dráhy.

odstředivá síla směřuje ven; ve stejném směru jako rychlost objektu. Pro kruhový pohyb je rychlost v daném časovém okamžiku tečna k oblouku pohybu.

Vzorec

Obě síly jsou počítány pomocí stejného vzorce:

F = ma_c = \frac{m v^2}{r}

kde ac je dostředivé zrychlení, m je hmotnost objektu, pohybuje rychlostí v podél cesty s poloměrem zakřivení r.

Odstředivé vs. Příklady dostředivé síly

některé běžné příklady odstředivé síly při práci jsou bláto létající z pneumatiky a děti cítí sílu, která je tlačí ven, zatímco se točí na kruhovém objezdu.

hlavním příkladem dostředivé síly je rotace satelitů kolem planety.

Roller Coaster,an example of Centripetal force in action

magnify

Roller Coaster,an example of Centripetal force in action

A satellite orbiting the planet by applying the centripetal force.

magnify

A satellite orbiting the planet by applying the centripetal force.

Ilustrace dostředivá síla (červená vektor označen FT, síla napětí v laně). Když je lano řezáno, centripetální síla (napětí v laně) již nebude působit na objekt. Takže to již nebude udržováno v této kruhové dráze FT a odletí na tečně.

zvětšit

Ilustrace dostředivá síla (červená vektor označen FT, síla napětí v laně). Když je lano řezáno, centripetální síla (napětí v laně) již nebude působit na objekt. Takže to již nebude udržováno v této kruhové dráze FT a odletí na tečně.

Aplikace

Znalost odstředivé a dostředivé síly může být aplikován na mnoho každodenních problémů. Používá se například při navrhování silnic, aby se zabránilo smyku a zlepšila se trakce na zatáčkách a přístupových rampách. To také umožnilo vynález odstředivky, která odděluje částice suspendované v tekutině zvlákňováním zkumavek při vysokých rychlostech.