Сила відцентрова: що це таке і як вона діє?

Відео: На екваторі деякої планети тіла важать втричі менше, ніж на полюсі Період обертання цієї планети

Як відомо, будь-якій фізичній тілу властиво зберігати свій стан спокою або рівномірного прямолінійного руху до тих пір, поки на нього не буде вироблено якесь вплив ззовні. Сила відцентрова - це не що інше, як прояв цього універсального закону інерції. У нашому житті вона виявляється так часто, що ми її практично не помічаємо і реагуємо на неї на рівні підсвідомості.

Відео: Як працює пральна машина

поняття

Сила відцентрова - це своєрідне вплив, який чинить фізична точка на сили, що сковують свободу її переміщення і змушують рухатися криволинейно щодо сполучного її тіла. Оскільки вектор переміщення такого тіла постійно змінюється, то навіть в тому випадку, коли його абсолютна швидкість залишається незмінною, величина прискорення не дорівнюватиме нулю. Тому внаслідок другого закону Ньютона, який встановлює залежність сили від маси і прискорення тіла, і виникає сила відцентрова. Тепер згадаємо про третій правилі знаменитого англійського фізика. згідно з ним в природі сили існують парами, а значить, сила відцентрова повинна чимось врівноважуватися. Справді, має ж бути щось, що утримує тіло на його криволінійної траєкторії! Так і є, в парі з відцентрової на крутиться об`єкт також діє сила доцентрова. Відмінність між ними в тому, що перша прикладена до тіла, а друга - до його зв`язку з точкою, навколо якої відбувається обертання.

Відео: Фізика 8. Архимедова сила. Закон Архімеда - Академія цікавих наук

Де проявляється дія відцентрової сили

Варто розкрутити рукою невеликий вантаж, який прив`язаний до мотузки, як відразу починає відчуватися натяг мотузки. Якби не існувало сили пружності, вплив відцентрової сили призвело б до розриву мотузки. Кожен раз, коли ми рухаємося по круговому шляху (на велосипеді, машині, трамваї і т.д.), нас притискає в протилежну від повороту сторону. Тому на швидкісних треках, на ділянках з крутими поворотами траса має спеціальний нахил для надання більшої стійкості змагаються гонщикам. Розглянемо ще один цікавий приклад. Оскільки наша планета обертається навколо осі, то відцентрова сила впливає на будь-які об`єкти, які знаходяться на її поверхні. Внаслідок цього всі речі стають трохи легше. Якщо взяти гирю вагою в 1 кг і перенести її з полюса на екватор, то її вага зменшиться на 5 грам. При таких мізерних величинах ця обставина здається несуттєвим. Однак зі збільшенням ваги така різниця зростає. Наприклад, паровоз, який прибув до Одеси з Архангельська, стане легше на 60 кг, а лінійний корабель масою в 20000 тонн, пройшовши шлях з Білого моря в Чорне, стане легше на цілих 80 тонн! Чому це відбувається? Тому що відцентрова сила, що виникає від обертання нашої планети, прагне розкидати з поверхні Землі все, що на ній знаходиться. Від чого залежить величина відцентрової сили? Знову згадуємо друге правило Ньютона. Першим параметром, що впливає на величину відцентрової сили, звичайно ж, є маса тіла, що обертається. А другий параметр - це прискорення, яке в криволінійному русі залежить від швидкості обертання і радіусу, описуваного тілом. Ця залежність може бути відображена у вигляді формули: а = v²/ R. Виходить: F = m * v²/ R. Вчені вирахували, що якби наша Земля оберталася раз в 17 швидше, то на екваторі була б невагомість, а якби повний оборот відбувався лише за одну годину, то втрату ваги відчули б не тільки на екваторі, а й у всіх морях і країнах, які з ним межують.