Разница между центростремительной и центробежной силой [объяснено]

В этой статье вы узнаете что такое центростремительная и центробежная силы? и как они работают в реальной жизни. Егоопределение, работа, пример и разница между центростремительной и центробежной силой объясняются изображениями .

Кроме того, вы также можете загрузить PDF-файл. этой статьи в конце.

Что такое центростремительная сила?

Центростремительная сила определяется как сила, которая заставляет объект следовать по криволинейной траектории и направлена ​​к центру, вокруг которого движется тело. Проще говоря, центростремительная сила — это сила, которая заставляет объект двигаться по круговой траектории.

Работа центростремительной силы

Представьте веревку, раскачивающуюся по кругу, к концу которой прикреплена банка. Банка находится в состоянии постоянного ускорения, поскольку ее скорость постоянно меняется из-за ее кругового пути. Ускорение банки вызвано результирующей силой, действующей на объект.

Это всегда тянет объект к центру круга, без этой силы объект будет продолжать двигаться прямолинейно. Центростремительная сила — это натяжение веревки.

Центростремительная сила эквивалентна квадрату массовой скорости, деленному на радиус. По мере изменения этих переменных будет изменяться и центростремительная сила, увеличение массы или скорости или уменьшение радиуса приведет к увеличению центростремительной силы.

Уменьшение массы или скорости или увеличение радиуса приведет к уменьшению центростремительной силы. Если веревку перерезать, банка больше не будет двигаться по круговой траектории и будет лететь по касательной по прямой из-за первого закона инерции Ньютона.

Примеры центростремительной силы

1. Сила гравитации притягивает Луну к центру Земли, этот полюс представляет собой центростремительную силу, удерживающую Луну на орбите вокруг Земли. Если бы земное притяжение прекратило свое существование, Луна улетела бы в космос по прямой линии.
2. Другим примером центростремительной силы является сила, которая связывает грязь с шиной при ее вращении. По мере увеличения скорости вращения шины центростремительная сила будет недостаточно велика, чтобы удерживать грязь на шине, и грязь будет отлетать от шины по прямой касательной.

Формула центростремительной силы

Центростремительная сила обычно рассчитывается по формуле, приведенной ниже.

Где,

• Fc =центростремительная сила
• m =масса объекта
• v =скорость
• r =радиус

Что такое центробежная сила?

Это внешняя воображаемая сила, которую испытывает объект, движущийся по круговой траектории от центра вращения. Теория центробежной силы используется для определения физики вращающихся устройств, таких как центрифуги, центробежные насосы, центробежные регуляторы и другие устройства.

Работа центробежной силы

Как мы обсуждали с банкой, которая была прикреплена к веревке. Центростремительная сила – это сила, создающая натяжение струны. В этом примере есть две точки зрения:снаружи банки и внутри банки.

Поскольку третий закон Ньютона гласит, что на каждое действие есть равная и противоположная реакция снаружи банки, должна быть внешняя сила реакции на центростремительную силу. Эта центробежная сила известна как центробежная сила.

Реактивная центробежная сила – это сила реакции на центростремительную силу. Банка, совершающая криволинейное движение, постоянно ускоряется по направлению к оси вращения. Это центростремительное ускорение обеспечивается центростремительной силой, действующей на банку со стороны какого-либо другого объекта.

Это реактивная центробежная сила, направленная от центра вращения и воздействующая вращающейся банкой на объект, создающий центростремительное ускорение. Если объект находится внутри банки, создается впечатление, что на объект действует внешняя сила, толкающая его ко дну банки и от центра вращения.

Кажущаяся центробежная сила

Кажущуюся центробежную силу чаще всего вводят как внешнюю силу, проявляющуюся во вращающейся системе отсчета. Оно является кажущимся или воображаемым в том смысле, что оно не является частью взаимодействия, а фактически является инерцией объекта. Объект, естественно, хочет двигаться по прямой линии, но центростремительная сила не позволяет ему.

Этот тип силы связан с описанием движения в неинерциальной системе отсчета и называется фиктивной или инерционной силой. Реакционная и кажущаяся центробежная сила не есть настоящая сила. Следовательно, это результат вращения, а не силы.

Кажущаяся центробежная сила на самом деле является инерцией объекта. Более точным определением центробежной силы было бы отсутствие центробежной силы.

Пример центробежной силы

1. Вес объекта на полюсах и на экваторе.
2. Автомобиль соскальзывает при повороте или скользит при движении по кривой.

Формула центробежной силы

Центробежную силу обычно рассчитывают по приведенной ниже формуле. Предположим, что скорость объекта известна, и она рассчитывается по формуле,

Где

• V =скорость движущейся банки.
• r =расстояние от движущейся банки до центра
• m =масса движущейся банки

Если угловая скорость известна и рассчитывается по формуле,

Где

• ω = угловая скорость
• r =расстояние от движущейся банки до центра.
• m =масса движущейся банки.

Разница между центростремительной и центробежной силой

Ниже приведены основные различия между центростремительной и центробежной силой:

Сравнение на основе	Центростремительная сила	Центробежная сила
Определение	Определяется как сила, которая заставляет объект двигаться по круговой траектории и направлена ​​к центру круга.	Это определяется как внешняя воображаемая сила, действующая на объект, который движется по круговой траектории от центра вращения.
Простыми словами	Центростремительная сила — это сила, необходимая для кругового движения.	Центробежная сила — это сила, которая заставляет объект уходить из центра.
Природа	Он рассматривает реальную силу и влияет на реальную жизнь.	Эта сила считается воображаемой, но она также имеет реальный эффект.
Направление движения	Заставляет направление вращения к центру.	Заставляет двигаться прямо, не поворачивая.
Наблюдение	Это видно из инерциальной системы отсчета.	Это видно из неинерциальной системы отсчета.
Формула	F =mv²/r в направлении, противоположном центробежной силе.	F =мv ²/r в направлении, противоположном центростремительной силе.
Пример	Луна вращается вокруг Земли.	Автомобиль соскальзывает при повороте.
Приложения	В американских горках он совершает крутые повороты по концам с помощью центростремительной силы, которая не позволяет ему съехать с дорожек.	Вы, должно быть, видели аттракцион Гравитрона, в котором центробежная сила доставляет наезднику удовольствие, заставляя его чувствовать себя в воздухе.

Подведение итогов

Как я уже говорил выше, центростремительная сила — это сила, необходимая для того, чтобы заставить объект двигаться по окружности. Принимая во внимание, что центробежная сила - это сила инерции, которая действует на все объекты, если смотреть на них во вращающейся системе отсчета.

---

Итак, я надеюсь, что вы узнали о «центростремительной и центробежной силе». “. Если у вас есть какие-либо вопросы или сомнения по поводу этой статьи, не стесняйтесь задавать их в комментариях. Если эта статья оказалась для вас полезной, поделитесь ею с друзьями.

Хотите бесплатные PDF-файлы в своем почтовом ящике? Тогда подпишитесь на нашу рассылку.