Πολλοί λένε ότι η φυσική είναι μια δύσκολη πειθαρχία, αλλά βρίσκουμε πολλές φυσικές εφαρμογές στην καθημερινή μας ζωή. Αν κοιτάξουμε γύρω μας, θα δούμε τις αμέτρητες εφαρμογές του - ένας απλός περίπατος περιλαμβάνει τη φυσική. Επομένως, για να το καταλάβετε, είναι απαραίτητο να παρατηρήσετε τα φυσικά φαινόμενα που εμπλέκονται στην καθημερινή σας ζωή.
Ένα βασικό παράδειγμα που μπορούμε να αναφέρουμε είναι το πλυντήριο. Ίσως έχετε ήδη παρατηρήσει τα βήματα που έκανε το μηχάνημα όταν λειτουργεί. Πρώτα γεμίζει με νερό, μετά ξεκινά η διαδικασία πλύσης και μετά ξεπλένεται και φυγοκεντρείται. Το πιο ενδιαφέρον μέρος είναι όταν το μηχάνημα αρχίζει να περιστρέφεται πολύ γρήγορα. Τότε, όταν σταματά, τα ρούχα της είναι σχεδόν στεγνά.
Αλλά, τη στιγμή της φυγοκέντρησης, τι συμβαίνει στο νερό και τα ρούχα;
Σε μια απλή παρατήρηση μπορούμε να δούμε ότι όλα τα ρούχα είναι τοποθετημένα σε έναν κύλινδρο με τρύπες στο πλάι του. Τη στιγμή της φυγοκέντρησης, ο κύλινδρος αρχίζει να περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα, αναγκάζοντας το νερό να βγει από τις οπές στην πλευρά του κυλίνδρου. Τη συγκεκριμένη στιγμή, τα ρούχα είναι τοποθετημένα στο πλάι του κυλίνδρου και μια δύναμη επαφής (κεντρομόλος δύναμη) κάνει τα ρούχα να διατηρούνται σε κυκλική κίνηση.
Το ίδιο δεν συμβαίνει με το νερό στα ρούχα, καθώς δεν συναντά την αντίσταση και εξέρχεται από την εφαπτομένη του κυλίνδρου σε ευθεία γραμμή, δηλαδή όλο το νερό εξέρχεται μέσω των πλευρικών οπών.
Πολλά εργαστήρια χρησιμοποιούν εξοπλισμό φυγοκέντρησης για να διαχωρίσουν ορισμένα μείγματα. Το όνομα "φυγόκεντρος" είναι παράγωγο της φυγοκεντρικής δύναμης. Μπορούμε λοιπόν να πούμε ότι η φυγοκεντρική δύναμη είναι η ίδια με τη φυγοκεντρική δύναμη;
Σύμφωνα με τον Δεύτερο Νόμο του Νεύτωνα, το αποτέλεσμα μιας δύναμης είναι η παραγωγή επιτάχυνσης, που σημαίνει μεταβολή της ταχύτητας. Όπως γνωρίζουμε, η ταχύτητα είναι μια διανυσματική ποσότητα, επομένως έχει μέγεθος, κατεύθυνση και κατεύθυνση.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
Ας δούμε λοιπόν: ας υποθέσουμε ότι βρίσκεστε μέσα σε ένα αυτοκίνητο που κινείται. Τώρα φανταστείτε ότι κάθεστε σε μια στατική καρέκλα. Και στα δύο παραδείγματα μπορούμε να πούμε ότι αισθάνεστε τις ίδιες δυνάμεις στη δουλειά.
Τώρα φανταστείτε εάν το αυτοκίνητο κινούταν και με μεγάλη ταχύτητα πήρε μια στροφή. Σε αυτήν την περίπτωση, θα αισθανόσασταν μια άλλη δύναμη που ενεργούσε, δηλαδή, θα νιώθατε κεντρομόλος δύναμη, δύναμη που σε κάνει να παρακολουθείς την κίνηση του αυτοκινήτου. Έτσι, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η κεντρομόλη δύναμη που αισθάνεστε από εσάς ασκείται στο πλάι του αυτοκινήτου.
Υιοθετώντας το αυτοκίνητο ως αναφορά σε κατάσταση ηρεμίας και το υπόλοιπο σε κίνηση, θα νιώσετε την αίσθηση ότι μια άλλη δύναμη ασκεί σε σας, σπρώχνοντας σας στο πλάι του αυτοκινήτου. αυτή η δύναμη είναι η δύναμη φυγοκεντρητής - το οποίο ενεργεί, σε αυτήν την περίπτωση, από το κέντρο έως το εξωτερικό της καμπύλης.
Σε έναν παρατηρητή που στέκεται έξω από το αυτοκίνητο, δεν υπάρχει φυγοκεντρική δύναμη. Βλέπει το αυτοκίνητο να επιταχύνει στο κέντρο της καμπύλης λόγω της δύναμης κεντρομόλος (προκαλείται από τριβή μεταξύ των ελαστικών και της τροχιάς) · και σε βλέπω, μέσα, να γυρίζεις λόγω της δύναμης της επαφής με το πλάι του αυτοκινήτου. Για το λόγο αυτό, η φυγοκεντρική δύναμη ονομάζεται πλασματική δύναμη.
Επομένως, συμπεραίνεται ότι οι κεντρομόλοι και φυγοκεντρικές δυνάμεις είναι εντελώς διαφορετικές. Η φυγοκεντρική δύναμη ισχύει μόνο σε ένα πλαίσιο αναφοράς που συνδέεται με το περιστρεφόμενο αντικείμενο.
Από τον Domitiano Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Φυγόκεντρος δύναμη"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forca-centrifuga.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.
