Centrbēdzes spēks: kas tas ir un kā tas darbojas?

Kā zināms, jebkurš fiziskais ķermenis ir savdabīgssaglabāt savu atpūtas vai viendabīgu lineāro kustību, līdz tas tiek pakļauts ārējai iedarbībai. Centrbēdzes spēks nav nekas cits kā šīs universālā inerces likuma izpausme. Mūsu dzīvē tik bieži tiek konstatēts, ka mēs to gandrīz nepamanām un uz to reaģējam zemapziņas līmenī.

Jēdziens

Centrbēdzes spēks ir sava veida ietekmekas fiziski norāda uz spēkiem, kas tur brīvību pārvietoties, un padara to kustīgu līkni attiecībā pret to, kas savieno to. Tā kā šāda ķermeņa pārvietošanas vektors nepārtraukti mainās, pat ja tā absolūtā ātrums paliek nemainīgs, paātrinājuma lielums nebūs nulle. Tāpēc, pateicoties Ņūtona otrajam likumam, kas nosaka spēka atkarību no ķermeņa masas un paātrinājuma, rodas centrbēdzes spēks. Tagad atcerēsimies slavenā angļu fizika trešo noteikumu. Pēc viņa teiktā, dabā spēki pastāv pa pāriem, kas nozīmē, ka centrbēdzes spēkam ir kaut kā līdzsvars. Patiesībā, ir jābūt kaut kas, kas uztur ķermeni tā izliektā ceļā! Tātad, tas ir, pārī ar centrbēdzi uz rotējoša objekta ir arī centripetāls spēks. Atšķirība starp tiem ir tā, ka pirmais ir pievienots ķermenim, bet otrs ir savienojums ar punktu, kurā notiek rotācija.

Kur ir centrbēdzes spēka ietekme

Ir vērts atlaist nelielu slodzi ar roku, kaspiestiprināts pie auklas, tiklīdz sāks sajūt auklu. Ja nebūtu elastīga spēka, centrbēdzes spēka ietekme novestu pie virves laušanas. Katru reizi, kad mēs pārvietojamies pa apļveida ceļu (ar velosipēdu, automašīnu, tramvaju utt.), Mēs tiekam piespiesti pretējā virzienā no pagrieziena. Tāpēc uz ātrgaitas sliežu ceļiem ar sekcijām ar asiem pagriezieniem sliežu ceļam ir īpašs slīpums, kas nodrošina lielāku stabilitāti konkurējošiem braucējiem. Apsveriet citu ziņkārīgu piemēru. Tā kā mūsu planēta rotē ap asi, centrbēdzes spēks iedarbojas uz visiem objektiem, kas atrodas uz tās virsmas. Tā rezultātā visas lietas kļūst nedaudz vieglākas. Ja mēs ņemam svaru, kas sver 1 kg, un nodod to no pola līdz ekvatoram, tad tā svars samazināsies par 5 gramiem. Ar šādām vājām vērtībām šis apstāklis ​​šķiet nenozīmīgs. Tomēr, palielinoties svaram, šī atšķirība palielinās. Piemēram, lokomotīve, kas ierodas Odesā no Arhangeļskas, kļūs vieglāka par 60 kg, un kaujas kuģis, kas sver 20 000 tonnas, kas ceļā no Baltās jūras līdz Melnajai jūrai kļūs vieglāks par 80 tonnām! Kāpēc tas notiek?

Tā kā centrbēdzes spēks rodasmūsu planētas rotācija cenšas izkaisīt no Zemes virsmas visu, kas ir uz tās. Kas nosaka centrbēdzes spēka lielumu? Atkal atcerieties otro Ņūtona noteikumu. Pirmais parametrs, kas ietekmē centrbēdzes spēka lielumu, protams, ir rotējošā korpusa masa. Otrs parametrs ir paātrinājums, kas līkumainā kustībā ir atkarīgs no rotācijas ātruma un ķermeņa aprakstītā rādiusa. Šo atkarību var parādīt kā formulu: a = v²/ R. Izrādās: F = m * v²/ R.Zinātnieki ir aprēķinājuši, ka, ja mūsu Zeme pagriezīsies par 17 reizēm ātrāk, tad ekvatorā būtu bezsvara, un, ja pilnā revolūcija notiks tikai vienu stundu, tad svara zudums būtu jūtams ne tikai ekvatorā, bet visās jūrās un valstīs. kopā ar viņu.