15 voorbeelde van sentrifugale krag

Traagheid beïnvloed Sentrifugale Krag, wat radiaal na buite is vanaf die parallelle rotasie-as wat deur die oorsprong van die koördinaatstelsel gaan. Dit word dikwels 'Pseudo' Force genoem en moet nie verwar word nie Reaktiewe sentrifugale krag.

Die volgende voorbeelde Sentrifugale krag getuig van die effek daarvan in verskeie daaglikse lewensaktiwiteite:

Draai van motor om 'n kromme

Passasiers wat voertuie om geboë paaie draai, is vatbaar om die effek van sentrifugale krag te ervaar.

As 'n motor 'n passasier teen 'n bestendige pas op 'n reguit pad vervoer, is dit nie onderhewig aan enige versnelling nie. Gevolglik bewys Newton se tweede bewegingswet dat die passasier se netto krag 'n nulversameling is. Terwyl die motor 'n draai na links neem, voel die passasier 'n skynbare krag wat hom na regs sleep, bekend as die Sentrifugale krag, is 'n fiktiewe krag.

Die onverwagte geneigdheid om na die motor se regterkant te versnel is te wyte aan die passasier se plaaslike verwysingsraamwerk. Hierdie neiging moet bekamp word deur die toepassing van 'n regwaartse stoot (wrywingskrag deur sitplek) na die voertuig, soos 'n wrywingskrag deur die sitplek. Die behoefte om die effek van hierdie versnelling te vernietig, is om 'n vaste posisie binne die motor te handhaaf.

Die wrywing van die passasier by die sitplek blyk egter ongelyk te wees as 'n stilstaande toeskouer vanaf 'n oorbrug hierbo kyk. Volgens hierdie waarnemer is 'n net dwing word na links geskep, wat lei tot die versnelling van die passasier weg van die grens van die kurwe (na binne toe). Dit verhoed dat die passasier voortgaan om met die motor te beweeg, eerder as in 'n reguit lyn soos hy andersins sou. As gevolg hiervan is die "sentrifugale krag" wat hy waarneem, die gevolg van traagheid-geïnduseerde "sentrifugale helling."

Klip aan 'n tou

Wanneer 'n klip horisontaal op 'n draad rondgedraai word vliegtuig, swaartekrag werk vertikaal, en die klip word onderwerp aan 'n netto krag wat na die middelpunt in die horisontale vlak inwerk.

Die klip bly in dieselfde as as die klip in 'n verwysingsraamwerk. Die krag wat deur die tou uitgeoefen word, werk egter steeds op die klip in. In teenstelling met die Newton se bewegingswette, versnel die klip nie in die rigting van die netto uitgeoefende krag nie. Om Newton se bewegingsvergelykings in die roterende raam te gebruik, moet die sentrifugale krag en ander fiktiewe kragte saam met die fundamentele kragte bygevoeg word.

voorbeelde van sentrifugale krag
Voorbeelde van sentrifugale krag: klip aan 'n tou; Beeldbron: Brou ohareReaktiewe sentrifugale krag in eenvormige sirkelbewegingCC BY-SA 3.0

Aarde

Gewig van voorwerpe op aarde

Die wisselende gewig van 'n voorwerp word by die ewenaar en die pole van die Aarde gesien as gevolg van die effek van die sentrifugale krag.

Wanneer 'n voorwerp op die ewenaar geweeg word, word dit blootgestel aan swaartekrag in een rigting en die veer se gelyke en teenoorgestelde herstelkrag in die ander. Wanneer die Aarde egter roteer, balanseer swaartekrag en die veerkrag nie in die Aarde-verwysingsraam nie, ten spyte van geen versnelling nie. Om by die oënskynlike afwesigheid van versnelling te pas, moet die sentrifugale krag ingestel word om die effek van die netto krag wat op die liggaam inwerk, tot niet te maak.

Wanneer die identiese voorwerp met 'n noodsaaklike veerbalans by die Aarde se pole geweeg word, word dit aan dieselfde twee werklike kragte onderwerp. Omdat die item nie beweeg of versnel nie, is die netto krag wat daarop inwerk nul. Die balans in hierdie voorbeeld vertoon slegs die waarde van swaartekrag se krag op die item.

Vorm van Aarde

Die vorm van die Aarde is hoofsaaklik onderhewig aan die sentrifugale krag wat daarop inwerk.

Die Aarde ervaar 'n bult-effek by die ewenaar en word plat by die pool as gevolg van sentrifugale krag. Dit lei daartoe dat die vorm van die aarde soos dié van 'n lemoen lyk.

Voorbeelde van sentrifugale krag: Vorm van Aarde; Beeldbron: Pajs at Tsjeggiese WikipediaElipsoïed zplostely, gemerk as publieke domein, meer besonderhede oor Wikimedia Commons

Planetêre bane

Sentrifugale krag word ervaar deur planete wat die son in ons sonnestelsel of enige ander sonnestelsel sirkel.

Die sentrifugale krag stel hierdie planete in staat om hul rotasiebeweging voort te sit en te verhoed dat hulle in die kern ineenstort. Alle hemelliggame wat om die son draai, ly 'n aansienlike mate van hierdie middelpuntvliedende krag.

Hierdie verskynsel is ook daarvoor verantwoordelik om die idee van die heelal se uitbreiding en die skeppingsverhaal op te roep.

Rotasie van 'n emmer vol water

Mens kan maklik die effek van die sentrifugale krag aanskou terwyl jy 'n emmer vol water draai en enige mors probeer voorkom.

Die rotasie van die emmer water in 'n vertikale sirkel teen 'n spesifieke spoed gebruik sentrifugale krag om die gewig van die water te balanseer en te verhoed dat dit buite val. Die vorm van die boonste oppervlak van die water wat in die emmer vervat is, het ook betrekking op 'n konkawe struktuur as gevolg van hierdie sentrifugale krag.

Voorbeelde van sentrifugale krag: Vorm van roterende vloeistof; Beeldbron: Matthew Trump (Decumanus at Engelse Wikipedia), Paraboolvorm in roterende lae vloeistofCC BY-SA 3.0

Bankdienste van paaie

Die paaie in die bergagtige streke is tipiese plekke van bankwese, saam met kolle met steil draaie.

Wanneer vinnig deur sulke gebiede gereis word, is 'n sentrifugale krag geneig om die motor na die rand van die pad te druk. Dit is buitengewoon onwenslik aangesien dit tot gevaarlike situasies lei, insluitend ongelukke, voertuigongelukke en ongelukke. Die paaie word liggies op sulke kante gedraai om hierdie moeilikheid te verlig.

Merry-go-round

’n Merry-go-round met kinders daarop is ’n tipiese gesig by kinderspeelgronde.

Op ’n mallemeule-rit word jongmense aan ’n eksterne krag onderwerp wat hulle radiaal uitwaarts van die rit stoot. Die krag se invloed word meer opvallend namate die rit se rotasiespoed toeneem. Hierdie sentrifugale krag kan ongelukke veroorsaak as die veiligheidsprosedures nie behoorlik gevolg word nie.

Wasmasjien

Sentrifugale krag word gebruik in 'n verskeidenheid verbruikers elektriese produkte, insluitend wasmasjiene.

Die masjien vertoon 'n tolmeganisme en gebruik sentrifugale krag om die klere, water en vuildeeltjies na die drom se buitekant weg te druk. Die sakkie aan die binnekant van die houer versamel dan die vuilheid, en die kledingstukke word deeglik skoongemaak.

pretparken

Gravitron

Sentrifugale kragte word in sekere vermaaklikheidsbesienswaardighede gebruik, en een voorbeeld wat algemeen gesien word, is die Gravitron.

Die Gravitron laat die ruiters toe om bo die grondoppervlak te lig, sonder om die effek van swaartekrag te verontagsaam deur te draai en hulle teen die muur te druk. Hierdie uiterlike krag wat die ruiters ervaar is die sentrifugale krag wat geneig is om hulle weg te gooi van die sentrale rotasie-as.

Swaaiende Fair Ride

Nog 'n algemene voorbeeld van sentrifugale krag in die pretpark is die swaaiende billike rit.

'n Silindriese paal van groot hoogte het 'n reuse-tollende kop wat in 'n swaaiende billike vermaak daarop gemonteer is. Veelvuldige swaaie is aan die basis van die spinkop vasgemaak. By die rotasie van die onderkant van die rit begin die swaaie verder van die middel af beweeg.

Dit gee die gekoppelde swaaie 'n stylvolle en opwindende aksie, wat vir 'n opwindende rit sorg.

Verdere voorbeelde van sentrifugale krag kan gesien word in die toepassing daarvan in 'n verskeidenheid industriële toerusting.

Sentrifugale goewerneur

Sentrifugale goewerneurs is in beheer van die beheer van 'n enjin se spoed.

Die sentrifugale goewerneur gebruik draaigewigte wat radiaal beweeg om die versneller met die wisselende spoed van die enjin aan te pas. Sentrifugale krag produseer radiale beweging in die draaiende massas se verwysingsraamwerk.

Sentrifugale koppelaar

In klein enjin-aangedrewe toerusting soos kettingsae, go-karts en miniatuur helikopters, word 'n sentrifugale koppelaar gebruik.

Sentrifugale koppelaar vergemaklik die aanskakeling van die enjin sonder om die aandrywing in te skakel totdat die spoed van die enjin toeneem. By versnelling ondergaan die aandrywing outomatiese en naatlose inskakeling.

Voorbeelde van sentrifugale krag: Sentrifugale koppelaar; Beeldbron: Andy Dingley (skandeerder), Talbot 'Traffic Clutch' outomatiese sentrifugale koppelaar (Autocar Handbook, 13de uitgawe, 1935), gemerk as publieke domein, meer besonderhede oor Wikimedia Commons

Dieselfde konsep kan gesien word in trommelremme wat traagheid tydens rotsklim benut. Nog 'n voorbeeld is traagheidrolle wat in baie voertuie se veiligheidsgordels gebruik word. Sentrifugale krag word in hierdie tipe toerusting gebruik om kunsmatige swaartekrag te produseer.

Sentrifugale giet

Sentrifugale gietwerk is nog 'n algemene industriële toepassing van sentrifugale krag.

Sentrifugale giet- of spingietwerk het positiewe en negatiewe vormareas toegewy. Die vloeibare metaal of plastiek word oor die negatiewe gebied van die vorm geëskaleer met die gebruik van sentrifugale krag.

Industriële sentrifuges

Verbindings van verskillende digtheid word geskei deur middel van sentrifuges in navorsingsinstellings en nywerhede.

Die sentrifugemasjiene het die hidrostatiese drukverskil ontwikkel tot beduidende dryfkragte wat laedigtheiddeeltjies na binne stoot. Die sentrifugale krag in vloeistofgevulde buise word gegenereer deur hierdie toestelle ortogonaal tot die rotasie-as in die draaiende verwysingsraamwerk.

Voorbeelde van sentrifugale krag: Sentrifugemasjien; Beeldbron: Magnus ManskeTafelblad sentrifugeerCC BY-SA 3.0

Die sentrifugale krag veroorsaak dat elemente of deeltjies wat digter is as die vloeistof na buite vloei. Dit ontwikkel 'n analogie van Archimedes se beginsel, waar swaartekrag deur middelpuntvliedende krag vervang word.

Effek van sentrifugale krag op menslike liggaam

'n Vliegtuig en sy bemanning kan onderhewig wees aan verskeie mate van versnelling tydens 'n vlugmaneuver. 'n Geboë roete veroorsaak dat 'n vliegtuig sentripetale versnelling ervaar. As gevolg van traagheid weerstaan ​​die vliegtuig hierdie krag wat radiaal na die middel van kromming gerig is volgens Newton se Eerste Bewegingswet.

Die weerstandskrag werk teen die sentripetale krag in en is weg van die middelpunt gerig. Hierdie pseudokrag staan ​​bekend as sentrifugale krag. As die vlieënier 'n nie-lewende voorwerp op die vliegtuig was, sou die middelpuntvliedende krag aanvaar word om hom in sy sitplek te druk en fisiologiese gevolge te veroorsaak.

Die gevolge van hierdie pseudokrag kan in drie elementêre afdelings verdeel word:

  • Algehele gevoel van 'n oënskynlike toename in liggaamsgewig.
  • Verlies van sig, ook na verwys as "verduistering".
  • Disoriëntasie en verlies van bewussyn, wat skaars en tipies ongewoon is.
Scroll na bo