Amikor egy objektum végrehajtja a egységes körmozgás, sebességértéke állandó, de ez a nagyság változást mutat az irányában és irányában.
A fenti képen vegye figyelembe, hogy a narancssárga sebességvektor a körút mentén irány- és irányváltozáson megy keresztül. A nagyság a kör irányú mozgás végrehajtása során a sebesség irányának és irányának változásáért felelős az centripetális gyorsulás, zöld színnel kiemelve. Ezt a mennyiséget a következő egyenlet határozza meg:
A centripetális gyorsulás a test sebességének (V) négyzetének és a végrehajtott körút sugarának (R) arányából származik.
Centripetális erő
A kifejezés centripetal azt jelenti, ami a középpontra mutat. Figyeljük meg az előző ábrán, hogy a zöld színű vektorok, amelyek a centripetális gyorsulást képviselik, mind a középpont felé mutatnak, és a sebesség irányának és irányának változását generálják.
A centripetális gyorsuláshoz társítva definiálhatjuk Newton második törvénye a centripetális erő. Ez az erő felelős azért, hogy a testek a kör alakú ösvényen maradjanak.
A centripetális erőegyenlet feltételei:
FCP = Centripetális erő (N - newton)
m = Testtömeg (kg)
V = Test sebessége (m / s)
R = Kör alakú sugár (m)
A gyorsulás mellett a centripetális erő a körút közepére mutat. Amikor egy jármű kanyarodik egy autópályán, a súrlódási erő a gumiabroncsok és az aszfalt között centripetális erő működik, és rögzíti a mobilt a körpályához. A kopasz gumiabroncsok és a nedves út csökkenti a súrlódást, és növeli annak kockázatát, hogy a jármű elveszítse az irányítást és letérjen az útról egy kanyarban.
Van centrifugális erő?
Amikor autóval haladunk, és a jármű jobbra fordul, észrevesszük, hogy a testünk automatikusan a bal oldalra kerül, bemutatva a tendenciát, hogy kilép a görbéből jármű. Nyilván egy erő húzza ki a pályáról, innen származik az ötlet centrifugális erő.
Érdemes azonban elmondani, hogy a centrifugális erő nem létezik. Amit sokan hívnak erősségnek, az valójában az tehetetlenség. A kanyar végrehajtása során az utas teste tehetetlenséggel hajlamos megtartani a mozgást az előző irányban, és így felmerül a körpályáról való kiszorítás érzése.
A fenti kép pontozott vonala az objektum pályáját mutatja, ha a kör alakú mozgást pontosan a megadott ponton hagyta el. Nincs olyan centrifugális erő, amely az objektumot „elszaladná” a körúttól, mivel a jelzett út az objektum tehetetlenségéből adódik.
Joab Silas írta
Fizikából végzett
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-forca-centripeta.htm
