centrifugális erő
A centrifugális erő [1] - összetevője a fiktív tehetetlenségi erők. hogy alatt adagoljuk az átmenet a inerciális referencia rendszer egy megfelelően nem-inerciális forog. Ez lehetővé teszi, hogy a keletkező nem inerciális referencia keret továbbra is alkalmazni Newton kiszámításához a gyorsulás szervek által az erőviszonyok.
Gyakran célszerű. Például, ha forog-e az egész laboratóriumi kényelmesebb lehet vizsgálni minden mozgás relatív rá megadásával további tehetetlenségi erő, beleértve a centrifugális ható összes lényeges pont, mint, hogy fontolja meg egy állandó változás abban a helyzetben, minden egyes pont tekintetében egy inerciális vonatkoztatási rendszer.
Gyakran előfordul, különösen a szakirodalom egy forgó test nem-inerciális referencia képkocka mozgó hallgatólagosan, és beszélni megnyilvánulása a törvény a tehetetlenség, mint a centrifugális erő által kifejtett mozog egy kör alakú pályája a testhez, amelyet ebben a tekintetben, forgatás, és megvizsgálja annak meghatározása megegyezik a modulo centripetális erő mindig irányul az ellenkező irányba.
Általában azonban, ha a pillanatnyi forgási középpont a test egy ív mentén, amely megközelíti a pálya minden pontjában nem feltétlenül esik egybe az elején a vektor okozó erő mozgása helytelenül nevezik akció a kötés erőssége a centrifugális erő. Végtére is, még mindig van egy eleme a hatályos hírközlési irányul érintőlegesen az utat, és ez a komponens fogja változtatni azt a mozgási sebessége a szervezetben. Ezért, néhány fizikus általában kerülik, hogy használja a „centrifugális erő”, mivel felesleges [2].
Általában a koncepció centrifugális erő keretében használt klasszikus (newtoni) mechanika. amely érinti a fő része a cikket (bár általánosítása a koncepció, és egyes esetekben elég könnyen kapott relativisztikus mechanika).
Definíció szerint, a centrifugális erő az említett tehetetlenségi erő (azaz, az általános esetben - része a teljes tehetetlenségi erő) egy nem-Inerciarendszer, hogy független a sebessége az anyag pont ebben a referenciakeret, és nem függ a gyorsulások (lineáris vagy szögletes) ennek a nagyon referencia-rendszer képest egy tehetetlenségi referenciához rendszert.
Egy anyagi pont a centrifugális erő adja meg:
F # X2192; >> - a centrifugális erő hat a testre, # XA0; m - testtömeg, # X03C9; # X2192; >> - szögsebessége nem-inerciális referencia képkocka képest a tehetetlenségi (az irányt a szögsebesség határozza meg ökölszabály), R # X2192; >> - a test a sugár vektor a forgó koordináta-rendszerben.
Az egyenértékű expressziós centrifugális erő felírható
ha használjuk a jelölést R 0 # X2192; >>> egy vektor merőleges a forgástengelyre, és általa szállított, hogy ez a tömeg pont.
Centrifugális erő szervek véges méretű lehet kiszámítani (amint az általában történik bármely más erők) összegzése a ható centrifugális erők az anyag pont, egy olyan elem, amit mentálisan osztani egy véges test.
Hagyja, hogy a szervezet végez komplex mozgás. viszonyítva mozog a nem-inerciális vonatkoztatási rendszer v sebességgel # X2192; n.> _,> és a rendszer előretolja lineáris sebességgel v # X2192; 0> _> a tehetetlenségi koordinátarendszerben, és egyidejűleg forog szögsebességgel # X03C9; # X2192;. >>.
Ezután a lineáris sebessége a test egy inerciális koordinátarendszer egyenlő:
ahol R # X2192; >> - sugara vektor a tömegközéppont képest egy nem-Inerciarendszer. Megkülönböztetünk ez az egyenlet:
Találunk a jelentőségét minden távon a tehetetlenségi koordinátarendszerben:
Így jutunk:
Az utolsó tag, és lesz a centripetális gyorsulás.
Megnyitása a kettős vektorba termék és üzembe R # X2192; >> merőleges forgástengely, megkapjuk: