Centrifugalkraft vs. Centripetal Force

Centrifugalkraft (Latin för "flykting") beskriver tendensen för ett objekt som följer en krökt väg för att flyga utåt, bort från kurvets mittpunkt. Det är inte riktigt en kraft; det härrör från tröghet - ett objekts tendens att motstå varje förändring i vila eller rörelse. Centripetal kraft är en verklig kraft som motverkar centrifugalkraften och förhindrar att objektet "flyger ut" och håller det i rörelse istället med en jämn hastighet längs en cirkulär väg.

Jämförelsediagram

Centrifugalkraft jämfört med Centripetal Force jämförelse diagram

	Centrifugalkraften	Centripetal Force
Menande	Tendens av ett föremål som följer en krökt väg för att flyga bort från krökningscentrumet. Kan beskrivas som "brist på centripetalkraft".	Den kraft som håller ett föremål rörande med en jämn hastighet längs en cirkulär väg.
Riktning	Längs cirkelns radie, från mitten mot objektet.	Längs cirkelns radie, från objektet mot mitten.
Exempel	Mud flyga utanför ett däck; barn drev ut på en rondell.	Satellit kretsar runt en planet
Formel	Fc = mv2 / r	Fc = mv2 / r
Definieras av	Chistiaan Hygens år 1659	Isaac Newton år 1684
Är det en riktig kraft?	Nej; centrifugalkraften är rörelsens tröghet.	Ja; centripetalkraften håller objektet från att "flyga ut".

Innehåll: Centrifugal Force vs Centripetal Force

• 1 Krafter och tröghet
• 2 riktning
• 3 formel
• 4 Centrifugal vs Centripetal Force Exempel
• 5 applikationer
• 6 referenser

Krafter och tröghet

Centrifugalkraften är inte en "riktig" kraft - tendensen att flyga utåt observeras eftersom föremål som rör sig i en rak linje tenderar att fortsätta att röra sig i en rak linje. Detta kallas tröghet, och det gör föremålen resistenta mot kraften som gör att de rör sig i en kurva.

Centripetalkraften är en "riktig" kraft. Det lockar objektet mot mitten och förhindrar det från att "flyga ut". Källan för centripetalkraften beror på föremålet i fråga. För satelliter i omlopp kommer kraften från gravitationen. Om ett föremål svängs runt på ett rep, tillhandahålls centripetalkraften genom spänning i repet och för ett snurreobjekt tillhandahålls kraften av intern spänning. För en bil som rör sig längs en båge kommer centripetalkraften från friktion mellan bildäcken och vägen.

Om ett föremål roterar ordentligt, kommer både centrifugal och centripetalkrafterna att vara lika, så objektet kommer inte att röra sig mot rotationscentrum eller utåt från det. Det kommer att behålla ett konstant avstånd från mitten.

Riktning

Riktning av centripetalkraft och hastighet

Centripetalkraften riktas inåt, från föremålet till rotationscentrumet. Tekniskt är den riktad ortogonal mot kroppens hastighet, mot den fasta punkten av det momentana krökningscentrumet hos banan.

Centrifugalkraften riktas utåt; i samma riktning som objektets hastighet. För cirkulär rörelse är hastigheten vid vilken tidpunkt som helst, en tangent till rörelsebågen.

Formel

Båda krafterna beräknas med samma formel:

var en_c är centripetal acceleration, m är objektets massa, rör sig med hastighet v längs en bana med krökningsradie r.

Centrifugal vs Centripetal Force Exempel

Några vanliga exempel på centrifugalkraft på jobbet är lera som flyger från ett däck och barn känner en kraft som driver dem utåt medan de roterar på en rondell.

Ett stort exempel på centripetalkraft är rotationen av satelliter runt en planet.

Roller Coaster, ett exempel på Centripetal force in action En satellit som kretsar runt planeten genom att applicera centripetalkraften. Illustration av centripetalkraften (röd vektormärkt FT, spänningskraften i repet). När repet är skuret, kommer centripetalkraften (spänning i repet) inte längre att fungera på föremålet. Så det kommer inte längre att hållas i den cirkulära vägen av FT och kommer att flyga på en tangent.

tillämpningar

Kunskap om centrifugal och centripetalkrafter kan tillämpas på många dagliga problem. Till exempel används den när man utformar vägar för att förhindra skidning och förbättra dragkraft på kurvor och rampar. Det tillåts också för centrifugens uppfinning, som separerar partiklar som är suspenderade i vätska genom att spinna provrören vid höga hastigheter.

referenser

• Centrifugalkraften - Phun Physics
• Centrifugal Force, False Force - Science Joy Wagon
• Centripetal Force, Real Force - Science Joy Wagon
• Wikipedia: Centrifugalkraft
• Wikipedia: Centripetal kraft