Într-un sens literal, aceste forțe privesc într-un anumit mod orientate spre centru - un anumit punct echidistant față de toate punctele traiectoriei corpului în mișcare. Într-un spațiu bidimensional (pe un plan) o astfel de traiectorie este un cerc. și în tridimensional - și un cerc format prin intersecția unei suprafețe sferice cu un avion, în general, care nu trece prin centrul său.
Toate celelalte traiectorii de orice fel de centru în acest sens nu are, și, prin urmare, în ceea ce privește deplasarea pe căi circulare nu utilizează noțiunea corp de forțe centripete și centrifuge nu este justificată și conduce la numeroase omisiuni și neînțelegeri.
Forțele centripetale și centrifuge
Forța centripetală este forța. Acționează din cauza unor conexiuni care restricționează libertatea de mișcare a corpului și determină-o să se întoarcă în centrul rândului. Natura obligațiunilor poate fi orice dacă acestea au proprietatea de a crește energia potențială a sistemului de legături corporale în timp ce prelungește ultimul.
Singurul lucru real este forța reacției de comunicare. Centrifuga, precum și forța centrifugă, ca forță independentă, nu există și este doar rezultatul unei descompuneri formale a forței reale în două componente.
În cazul unei mișcări constante a corpului (rotație), forța centripetală coincide cu forța reprezentând reacția de legătură. este direcționată perpendicular pe vectorul vitezei sale, nu face muncă, energia cinetică a mișcării corpului nu se schimbă și această mișcare poate continua pe termen nelimitat.
În cazul mișcării nestaționare de (de exemplu la praștie spinup), traiectoria de mișcare a corpului este o spirală și forță centripetă, pentru a determina în mod normal la o tangentă la traiectoria, este îndreptată spre centrul de rotație instantanee și este rezultatul expansiunii formale putere reală răspuns conexiune la două curbe. Când acest lucru se face prin componenta tangențială a forțelor de legare de reacție, ceea ce duce la energia cinetică a schimbării corpului (accelerare) sau micșorați-o (în timpul frânării). Acest lucru are loc periodic în spațiul mondial în timpul mișcării afacerilor cerești de-a lungul orbitelor eliptice Keplerian în jurul centrului de greutate comun
Forța centrifugă - forța care acționează asupra părții de a experimenta rândul său corp pentru a provoca rotirea conexiunii, care este egală în forță centripetă absolută întotdeauna îndreptată spre partea opusă (a treia lege a lui Newton). Aplicat nu legăturile, ci mai degrabă la corpul de rotație ca un obiect al impactului său, forța centrifugă termenul (litere. Forța aplicată rotirea sau rotirea corpul material, forțându-l să fugă din centrul instantaneu de rotație), există un eufemism, se bazează pe o interpretare falsă prima lege (principiul lui Newton) [1] în forma:
Fiecare corp se opune schimbării stării de repaus sau mișcării rectilinii uniforme sub influența unei forțe externe
Fiecare organism tinde să mențină o stare de repaus sau o mișcare uniformă rectilinie până când forța externă acționează.
Echo-ul acestei tradiții este ideea unui fel de putere. ca factor material, realizând această rezistență sau aspirație. Ar fi oportună să vorbim despre existența unei astfel de forțe dacă, de exemplu, contrar forțelor de acțiune, corpul în mișcare și-a menținut viteza, dar nu este așa. [3]
Legea lui Newton. adesea numit principiul și astfel poate fi anumite diferențe în forma verbală a expresiei sale, echivalează cu afirmația că natura lucrurilor este de așa natură încât viteza punctului material, atât în mărime și direcție într-un sistem de referință (în sine Newton legat cu eter, se umple tot spațiu) [4]. rămâne constant, dar începe să se schimbe imediat, deoarece apare un motiv numit putere.
Considerată cu greutate corporală (mai precis - masa inerțială) m devine diferită de o accelerație la zero în același t instant = 0. Când începe să se acționeze asupra forței F. (a doua lege a lui Newton :) Cu toate acestea, pentru a atinge diferit de zero, viteza v ia ceva timp t în conformitate cu definiția impulsului forței. t = mv / F .sau altfel, viteza corpului nu se schimbă de la sine, fără un motiv, dar începe să se schimbe imediat, deoarece începe să funcționeze puterea. [5]
Utilizarea forței centrifuge termen este autorizată în cazul în care punctul de aplicare a acesteia nu se confruntă cu corpul de rotație și limitând mișcarea acestuia din cauza. În acest sens, forța centrifugă este unul dintre membrii din formularea legii a treia a lui Newton, un antagonist al forței centripete, care determină rotirea corpului în cauză și anexele sale. Ambele aceste forțe sunt egale în mărime și opusă în direcție, dar care sa aplicat la diferite organisme și, prin urmare, nu se anulează reciproc și pot provoca un efect tangibil real - schimba direcția de mișcare a corpului (punctul de material).
Rămân în cadrul de referință inerțial de referință. ia în considerare două corpuri celeste, de exemplu, o componentă a unui star binar cu mase de aceeași ordine de mărime M1 și M2. situate la o distanță R una de cealaltă. În modelul adoptat, aceste stele sunt considerate puncte materiale, iar R este distanța dintre centrele lor de masă. În rolul legăturii dintre aceste corpuri este forța gravitației mondiale FG: GM1M2 / R 2. unde G este constanta gravitațională. Aceasta este singura forță care acționează aici, determină mișcarea accelerată a corpurilor una față de cealaltă.
Cu toate acestea, dacă fiecare dintre aceste corpuri se rotește în jurul unui centru comun de masă cu viteze liniare v1 = ω1R1 și v2 = ω2R2. atunci un astfel de sistem dinamic va păstra la infinit configurația sa atunci când viteza unghiulară de rotație a acestor organisme vor fi egale: ω1 = ω2 = ω. iar distanța de la centrul de rotație (centrul de masă) va fi legată, astfel: M1 / M2 = R2 / R1. și R2 + R1 = R. Aceasta rezultă direct din egalitatea forțelor care acționează: F1 = M1a1 și F2 = M2a2. unde accelerațiile sunt egale cu: a1 = ω2 R1 și a2 = ω2 R2 [6]
Forțele centripetale care determină mișcarea corpurilor de-a lungul traiectoriilor circulare sunt (modulo): F1 = F2 = FG. Primul dintre acestea este centripetal, iar cel de-al doilea este centrifugal și invers: fiecare dintre forțe în conformitate cu a treia lege este ambele.
Prin urmare, strict vorbind, utilizarea fiecăruia dintre termenii discutat prea, pentru că nu reprezintă nici noi forțe, fiind sinonim doar forță - forța gravitațională. Același lucru este valabil și pentru relația dintre oricare dintre legăturile menționate mai sus.
Cu toate acestea, odată cu schimbarea echilibrului între aceste mase, adică, toate diferențele mai importante în mișcarea au aceste mase de corpuri, diferența în rezultatele acțiunii fiecăruia dintre organismele de observator devine mai semnificativă.
În mai multe cazuri, observatorul se identifică cu unul dintre organismele participante și, prin urmare, devine imobil pentru el. În acest caz, cu o astfel de simetrie de rupere mare în raport cu modelul observat, una dintre aceste forțe se dovedește a fi neinteresantă, deoarece practic nu provoacă mișcare.
Rescriind a doua lege în forma F - ma = 0 și înlocuind al doilea termen în stânga cu o forță Fi = - ma. obține o nouă intrare a doua lege: F + Fi = 0 .Aici ambele forțe care acționează pe același corp, iar suma lor este egală cu zero, ceea ce înseamnă că organismul în cadrul de referință asociat cu corpul, în repaus, în timp ce sistemul în sine împreună cu acesta se mișcă într-un ritm accelerat. Această putere este Fi. nu se deosebește de originea sa de forța F (după cum indică semnul egalității în registrul canonic al legii). Există o propunere de ao numi forța de inerție newtoniană. Această forță nu are nicio legătură cu forța centrifugală. [5]
literatură
- Newton I. Principiile matematice ale filosofiei naturale. Trans. și aprox. Un Krylov. M. Nauka, 1989
- S. E. E. Khaikin. Forțe de inerție și lipsă de greutate. M. "Science", 1967.
- Frish SA și Timoreva Curs de fizică generală, manual pentru fizică și matematică și facultăți fizico-tehnice ale universităților de stat, vol. I. M. GITTL, 1957
- "Forța centrifugă" din Marea Enciclopedie Sovietică
notițe
- ↑ Newton I. Principiile matematice ale filosofiei naturale. Trans. și aprox. Un Krylov. M. Nauka, 1989
- ↑ Cheia în această formulare este o declarație cu privire la prezența lumii materiale de obiecte ale unor calități cu o voință puternică, a fost la începutul formării de idei științifice despre lume un mod foarte comun de a rezuma rezultatele observațiilor fenomenelor naturale și pentru a stabili caracteristica a legilor generale. Un exemplu de o astfel de concepție animalic naturii era filozofia naturală a existat în principiu: „Natura detestă un vid“, care a trebuit să fie abandonate după Torricelli experiment (Torricellian vacuitate)
- ↑ În acest sens, Maxwell a spus că, cu același succes se poate spune că cafeaua rezista devine dulce atrăgătoare pentru faptul că acesta devine dulce, nu de la sine, și numai după aceea a pus zahăr .
- ↑ Newton I. Principiile matematice ale filosofiei naturale. Trans. și aprox. Un Krylov. M. Nauka, 1989
- ↑ 12C. E. Khaikin. Forțe de inerție și lipsă de greutate. M. "Science", 1967.
- ↑ În acest caz, de fiecare dată când mici fiecare dintre corpurile de a fi mai aproape de centru cu o distanță care este egală cu diferența dintre distanțele de calea și tangenta la punctul de observație. Cu alte cuvinte, cadavrele se încadrează unul pe celălalt, dar întotdeauna pierd.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: