U sedmom razredu učenici pohađaju satove fizike mehanika - odjeljak o tome kako se tijela kreću i međusobno djeluju. Mehanika proučava blokove, poluge, sile. Uključujući centrifugalne i centripetalne.
Prema nastavnicima moskovskih škola, svaki četvrti učenik ne razlikuje jednu silu od druge. Učenici su zbunjeni zbog zajedničkog korijena - centar. Vrijeme je da shvatimo o čemu se radi, koja je razlika između njih i onoga što je slično.
Što je centrifugalna sila?
Prvi primjeri:
- Kad perilica istisne vlažno rublje, bubanj se brzo vrti. Tako voda izlazi iz tkanine.
- Pucanje čekića na olimpijskim igrama. Prije bacanja, sportaš se vrti oko svoje osi, a zatim pušta čekić.
- U kineskim cirkusima popularan je broj s motociklistima u metalnoj kugli. Kaskaderi se lansiraju unutar strukture, gdje ubrzavaju i voze se duž cijele površine lopte. Čak i na vrhu.
- U naglom zavoju putnici su gurnuti u stranu unutar automobila.
Centrifugalna sila (Fsredišnja banka) - to je sila koja djeluje na krivudavo pokretno tijelo s kutnom brzinom. Da biste ga pronašli, upotrijebite dvije formule: F = majka ili F = MV2/ r, gdje je m masa, a je ubrzanje, v je brzina r je polumjer.
Fsredišnja banka javlja se tijekom inercije, kada se tijelo kreće krivudavo. Ovisi o dvije stvari: centru rotacije; polumjer na predmet. Na primjer, bacanje čekića: sportaš se počinje okretati oko svoje osi pomoću školjke. Metalnu žicu povlači kuglica koja teži poput školske torbe. Kad sportaš pusti ručicu, čekić leti ravno.
Čekić vuče žicu kad se vrti u zraku. Na njega djeluje inercija, koja je “povuče” iz putanje kretanja. Zajedno s njima, sportaš i istegnuta žica drže loptu. Stoga školjka neće odletjeti dok sportaš ne pusti kvaku.
Sada se vratimo formuli: polumjer - duljina žice; masa je masa lopte; brzina je koliko brzo se sportaš vrti; rotacijski centar - sam sportaš.
Što je centripetalna sila?
primjeri:
- Zemlja leti oko sunca u orbiti.
- Yo-yo se vrti oko ruke.
- Ferris kotač čini punu revoluciju.
Centripetalna sila (FCA) - to je sila koja djeluje na krivudavo pokretno tijelo. Da biste ga pronašli, koristite formulu: F = MV2/ r .
FCA nastaje kada se tijelo kreće u krugu i nešto ga drži na putanji. Vratimo se, na primjer, bacanjem čekića: lopta se vrti u zraku, ali ne leti od atletičara izvan duljine žice. Kao da nešto privlači temu. Održava ga FCA.
FCA - to je generalizacija drugih utjecaja na predmet radnje. Na primjer, sportaš drži čekić ili Sunce privlači Zemlju k sebi i ono ne leti izvan orbite.
U prvom slučaju, sportaš sam drži loptu i napetost žice. U drugom - privlačenje Sunca ne oslobađa Zemlju. Ti slučajevi nemaju ništa zajedničko, ali nazivaju se istim..
FCA ovisi o: polumjeru između objekta; središte rotacije. Što je veća udaljenost između središta rotacije i objekta, manje one djeluju na njega. Na primjer, ako vezate kamen za uže za metar, zakrenite ga, tada će se povući silom F. Ako promijenite užad na 2 metra, tada će već biti F / 2.
Što imaju zajedničkog
Vrijeme je za usporedbu centrifugalnih i centripetalnih sila. Imaju razlike i sličnosti. Evo nekoliko uobičajenih značajki:
Jednake vrijednosti
Zemlja kruži oko sunca u eliptičnoj orbiti. Kada planet leti na udaljenosti od 147 milijuna kilometara, brzina mu je 30,2 km / s. To se područje naziva perihelion. Ovdje je fsredišnja banka ponajviše zato što je brzina iznad prosjeka, a jaz između planeta s središtem rotacije je kratak.
Na udaljenosti od 152 milijuna kilometara do Sunca, brzina pada na 29,2 km / s. Ta se zona naziva afelu. Ovdje je fsredišnja banka najniža jer je udaljenost do zvijezde veća, a brzina ispod prosjeka.
Između periheliona i afelija planeta leti prosječnom brzinom 29,8 km / s.
Javljaju se istovremeno
Oni se pojavljuju kada se subjekt kreće krivudavo. Evo primjera u ilustrativne svrhe:
Dva nosača bila su obješena u lopatice konstrukcije s električnim motorom. Motor ih je vrtio, pojavila se inercija. Počeli su se vrtjeti na oštricama, ali nisu odletjeli. Držali su ih FCA.
Automobil je ubrzao do 120 km / h i ušao u zavoj. Automobil je skliznuo, promijenila je smjer zbog Fsredišnja banka. No automobil nije poletio s ceste i ostao je u traci. Dogodilo se zato što je FCA držao auto.
U svim su primjerima počeli djelovati istodobno..
Po čemu se razlikuju
Nastaju kada se tijelo kreće zakrivljeno. Njihove su vrijednosti jednake. Ali nisu iste stvari. Vrijeme je da shvatimo u čemu je razlika.
Različitog smjera
Prva razlika je smjer. Činjenica da su jednaki jedni drugima i da se istovremeno pojavljuju ne znači da njihovi vektori izgledaju jednosmjerno.
Zemlja se vrti oko sunca u svojoj orbiti. Ona se pokušava odvojiti od zvijezde kako bi odletjela u galaksiju. Ali nešto ju zadržava.
Fsredišnja banka usmjeren od središta rotacije. Ona povuče planet što dalje od zvijezde. Ali zašto je najveći u periheliju? Jer, što je planeta bliža centru, to više oni djeluju na njemu. Ako supstituiramo u formuli F = mv2/ r brzina i polumjer periheliona, a zatim afelija, tada se ispostavlja da je Fsredišnja banka više u kratkom roku.
FCA - to je suprotno centrifugalnom. Usmjeren je prema središtu i ne dopušta tijelu da krene s puta.
Za žsredišnja banka i FCA Newtonova djela o trećem zakonu: F1= -F2. Tijela djeluju jedno na drugo u modulu, ali u suprotnom smjeru. Stoga se zemlja još uvijek vrti oko sunca.
Izvori pojave
Osim vektora suprotnog smjera, imaju još jednu razliku - razlog pojave.
Inercija se pojavljuje kada se objekt pomiče zakrivljeno. Odnosno, automobil se pokušava kretati ravnom linijom kada ulazi u skretanje brzinom od 120 km / h.
FCA pojavljuje se zbog različitih izvora: potisak motora sprečava automobil da leti s ceste; snaga sportaša i napetost žice drže čekić; Sunce privlači zemlju. Svi su ti primjeri različiti fizički fenomeni, ali se nazivaju istima..
