แรงเหวี่ยง : มันคืออะไรและทำงานอย่างไร?

แรงเหวี่ยง : มันคืออะไรและทำงานอย่างไร?
แรงเหวี่ยง : มันคืออะไรและทำงานอย่างไร?
Anonim

อย่างที่คุณทราบ เป็นเรื่องปกติที่ร่างกายจะคงสภาพการพักหรือการเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงสม่ำเสมอจนกว่าจะได้รับแรงกระแทกจากภายนอก แรงเหวี่ยงหนีศูนย์เป็นเพียงการปรากฎของกฎความเฉื่อยสากลนี้ ในชีวิตเรามักพบบ่อยจนแทบไม่สังเกตเห็นและตอบสนองต่อมันในระดับจิตใต้สำนึก

แรงเหวี่ยง
แรงเหวี่ยง

แนวคิด

แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางเป็นอิทธิพลชนิดหนึ่งที่จุดทางกายภาพมีต่อแรงที่จำกัดเสรีภาพในการเคลื่อนไหวและบังคับให้เคลื่อนที่ในแนวโค้งสัมพันธ์กับร่างกายที่เชื่อมต่อ เนื่องจากเวกเตอร์การกระจัดของวัตถุดังกล่าวมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา แม้ว่าความเร็วสัมบูรณ์จะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ค่าความเร่งจะไม่เป็นศูนย์ ดังนั้นเนื่องจากกฎข้อที่สองของนิวตันซึ่งกำหนดแรงขึ้นอยู่กับมวลและความเร่งของร่างกายและมีแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ทีนี้มาจำกฎข้อที่สามของนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษที่มีชื่อเสียงกัน ตามที่เขาพูดโดยธรรมชาติกองกำลังมีอยู่เป็นคู่ซึ่งหมายความว่าแรงเหวี่ยงจะต้องสมดุลด้วยบางสิ่ง แน่นอนว่าต้องมีบางอย่างที่ช่วยให้ร่างกายอยู่ในวิถีโค้งของมัน! ดังนั้น แรงสู่ศูนย์กลางยังกระทำกับวัตถุที่หมุนอยู่ควบคู่กับแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางด้วย ความแตกต่างระหว่างพวกมันคืออันแรกติดกับร่างกายและอันที่สอง - เชื่อมต่อกับจุดที่เกิดการหมุน

การกระทำของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง
การกระทำของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง

เมื่อแสดงการกระทำของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง

มันคุ้มค่าที่จะคลายของเล็กๆ ที่ผูกกับเกลียวด้วยมือ ทันทีที่รู้สึกตึงของเส้นใหญ่ หากไม่มีแรงยืดหยุ่น ผลของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจะทำให้เชือกขาด ทุกครั้งที่เราเคลื่อนไปตามเส้นทางวงกลม (โดยจักรยาน รถยนต์ รถราง ฯลฯ) เราจะถูกกดจากทางเลี้ยวไปในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้น บนเส้นทางความเร็วสูง บนพื้นที่ที่มีการเลี้ยวที่เฉียบคม ลู่วิ่งมีความลาดชันพิเศษเพื่อให้นักแข่งที่แข่งขันกันมีเสถียรภาพมากขึ้น ลองพิจารณาอีกตัวอย่างหนึ่งที่น่าสนใจ เนื่องจากโลกของเราหมุนรอบแกนของมัน แรงเหวี่ยงจึงกระทำกับวัตถุใดๆ ก็ตามที่อยู่บนพื้นผิวของมัน เป็นผลให้สิ่งต่าง ๆ ง่ายขึ้นเล็กน้อย หากคุณนำน้ำหนัก 1 กก. และย้ายจากเสาไปยังเส้นศูนย์สูตร น้ำหนักของมันก็จะลดลง 5 กรัม ด้วยค่านิยมที่น้อยนิด สถานการณ์นี้จึงดูเหมือนไม่มีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม เมื่อน้ำหนักเพิ่มขึ้น ความแตกต่างนี้จะเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น,รถจักรไอน้ำที่มาถึงโอเดสซาจาก Arkhangelsk จะเบาลง 60 กก. และเรือรบที่มีน้ำหนัก 20,000 ตันซึ่งเดินทางจากทะเลสีขาวไปยังทะเลดำจะเบาลง 80 ตัน! ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น

ขนาดของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง
ขนาดของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง

เพราะแรงเหวี่ยงที่เกิดจากการโคจรของโลกมีแนวโน้มที่จะกระจายทุกสิ่งที่อยู่บนโลกออกจากพื้นผิวโลก อะไรเป็นตัวกำหนดมูลค่าของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง? จำกฎข้อที่สองของนิวตันอีกครั้ง พารามิเตอร์แรกที่ส่งผลต่อขนาดของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์คือมวลของวัตถุที่หมุนได้ และพารามิเตอร์ที่สองคือความเร่ง ซึ่งในการเคลื่อนที่แบบโค้งนั้นขึ้นอยู่กับความเร็วในการหมุนและรัศมีที่ร่างกายอธิบาย การพึ่งพาอาศัยนี้สามารถแสดงเป็นสูตรได้: a=v2/R ปรากฎว่า F=mv2/R. นักวิทยาศาสตร์ได้คำนวณว่าหากโลกของเราหมุนเร็วขึ้น 17 เท่า ก็จะเกิดความไร้น้ำหนักที่เส้นศูนย์สูตร และหากเกิดการปฏิวัติอย่างสมบูรณ์ภายในเวลาเพียงหนึ่งชั่วโมง การลดน้ำหนักก็จะรู้สึกได้ไม่เพียงที่เส้นศูนย์สูตรเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในทุกท้องทะเลด้วย และประเทศที่อยู่ติดกัน

แนะนำ: