หลายคนบอกว่าฟิสิกส์เป็นวิชาที่ยาก แต่เราพบว่าการประยุกต์ใช้ทางกายภาพหลายอย่างในชีวิตประจำวันของเรา หากเรามองไปรอบๆ เราจะเห็นการใช้งานนับไม่ถ้วน – การเดินง่ายๆ เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ ดังนั้น เพื่อให้คุณเข้าใจ จึงจำเป็นต้องสังเกตปรากฏการณ์ทางกายภาพที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของคุณ
ตัวอย่างพื้นฐานที่เราสามารถพูดถึงได้คือเครื่องซักผ้า คุณอาจสังเกตเห็นขั้นตอนที่เครื่องทำงานแล้วเมื่อทำงาน ขั้นแรกให้เติมน้ำ จากนั้นกระบวนการซักจะเริ่มขึ้น จากนั้นจึงทำการล้างและปั่นเหวี่ยง ส่วนที่น่าสนใจที่สุดคือเมื่อเครื่องเริ่มหมุนเร็วมาก ทันใดนั้น เมื่อเธอหยุด เสื้อผ้าของเธอก็แห้งสนิท
แต่ในขณะที่หมุนเหวี่ยงจะเกิดอะไรขึ้นกับน้ำและเสื้อผ้า?
จากการสังเกตง่ายๆ เราจะเห็นได้ว่าเสื้อผ้าทั้งหมดจัดอยู่ในรูปทรงกระบอกที่มีรูด้านข้าง ในช่วงเวลาของการหมุนเหวี่ยง กระบอกสูบจะเริ่มหมุนด้วยความเร็วสูง ทำให้น้ำไหลออกจากรูที่ด้านข้างของกระบอกสูบ ในช่วงเวลานั้น เสื้อผ้าจะถูกจัดเรียงไว้ที่ด้านข้างของกระบอกสูบ และแรงสัมผัส (แรงสู่ศูนย์กลาง) ทำให้เสื้อผ้าเคลื่อนที่เป็นวงกลม
เช่นเดียวกันน้ำในเสื้อผ้าจะไม่เกิดขึ้นเนื่องจากไม่เป็นไปตามความต้านทานและออกจากแทนเจนต์ของกระบอกสูบเป็นเส้นตรงนั่นคือน้ำทั้งหมดออกจากรูด้านข้าง
ห้องปฏิบัติการหลายแห่งใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงเพื่อแยกสารผสมบางส่วน ชื่อ "แรงเหวี่ยง" มาจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง เราสามารถพูดได้ว่าแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางเท่ากับแรงสู่ศูนย์กลางหรือไม่?
ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน ผลของแรงคือการทำให้เกิดความเร่ง ซึ่งหมายถึงความแปรผันของความเร็ว อย่างที่เราทราบ ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ มันจึงมีขนาด ทิศทาง และทิศทาง
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
ลองดู: สมมติว่าคุณอยู่ในรถที่กำลังเคลื่อนที่ ลองนึกภาพว่าคุณกำลังนั่งอยู่บนเก้าอี้ที่นิ่ง ในทั้งสองตัวอย่าง เราสามารถพูดได้ว่าคุณรู้สึกถึงพลังเดียวกันในที่ทำงาน
ทีนี้ลองนึกดูว่ารถกำลังเคลื่อนที่และเลี้ยวด้วยความเร็วสูงหรือไม่ ในกรณีนี้ คุณจะรู้สึกถึงแรงกระทำอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือ คุณจะรู้สึก แรงสู่ศูนย์กลางแรงที่ทำให้คุณติดตามความเคลื่อนไหวของรถ ดังนั้น เราสามารถสรุปได้ว่าแรงสู่ศูนย์กลางที่คุณรู้สึกนั้นถูกนำไปใช้กับด้านข้างของรถ
การใช้รถเป็นข้อมูลอ้างอิงขณะพักและส่วนที่เหลือเคลื่อนที่ คุณจะสัมผัสได้ถึงความรู้สึกที่มีแรงอีกอันหนึ่งกระทำต่อคุณ ผลักคุณไปด้านข้างรถ พลังนี้คือพลัง เครื่องหมุนเหวี่ยง – ซึ่งทำหน้าที่ ในกรณีนี้ จากจุดศูนย์กลางไปยังด้านนอกของส่วนโค้ง
สำหรับผู้สังเกตการณ์ที่ยืนอยู่นอกรถ ไม่มีแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง เขาเห็นรถเร่งเข้าหาศูนย์กลางของโค้งเนื่องจากแรง ศูนย์กลาง (เกิดจากการเสียดสีระหว่างยางกับลู่วิ่ง) แล้วเห็นคุณด้านในหันหลังเพราะแรงปะทะด้านข้างตัวรถ ด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่าแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง
ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าแรงสู่ศูนย์กลางและแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางใช้ได้เฉพาะในกรอบอ้างอิงที่เชื่อมโยงกับวัตถุที่หมุนอยู่เท่านั้น
โดย Domitiano Marques
จบฟิสิกส์
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
ซิลวา, Domitiano Correa Marques da. "แรงเหวี่ยง"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forca-centrifuga.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.
