Centrifugale kracht vs. Centripetale kracht
Share
Centrifugale kracht (Latijn voor "centrumvlucht") beschrijft de neiging van een object dat een gebogen pad volgt om naar buiten te vliegen, weg van het centrum van de curve. Het is niet echt een kracht; het is het gevolg van traagheid - de neiging van een object om weerstand te bieden aan elke verandering in de staat van rust of beweging. Middelpuntzoekende kracht is een echt kracht die de middelpuntvliedende kracht tegenwerkt en voorkomt dat het object "uit de lucht vliegt", terwijl het in plaats daarvan beweegt met een uniforme snelheid langs een cirkelvormig pad.
Vergelijkingstabel
| Centrifugale kracht | Middelpuntzoekende kracht | |
|---|---|---|
| Betekenis | Neiging van een voorwerp dat een gebogen pad volgt om weg te vliegen van het centrum van de kromming. Kan worden beschreven als "gebrek aan centripetale kracht." | De kracht waarmee een voorwerp met een uniforme snelheid langs een cirkelvormig pad beweegt. |
| Richting | Langs de straal van de cirkel, van het centrum naar het object. | Langs de straal van de cirkel, van het object naar het midden. |
| Voorbeeld | Modder die van een band vliegt; kinderen geduwd op een rotonde. | Satelliet in een baan om een planeet |
| Formule | Fc = mv2 / r | Fc = mv2 / r |
| Gedefinieerd door | Chistiaan Hygens in 1659 | Isaac Newton in 1684 |
| Is het een echte kracht? | Nee; middelpuntvliedende kracht is de traagheid van beweging. | Ja; middelpuntzoekende kracht zorgt ervoor dat het object niet "uit de lucht vliegt". |
Inhoud: Centrifugale kracht versus Centripetale kracht
- 1 Krachten en inertie
- 2 richting
- 3 formule
- 4 Centrifugale versus Centripetal Force-voorbeelden
- 5 toepassingen
- 6 Referenties
Krachten en inertie
De middelpuntvliedende kracht is geen "echte" kracht - de neiging om naar buiten te vliegen wordt waargenomen omdat objecten die in een rechte lijn bewegen, de neiging hebben om in een rechte lijn te blijven bewegen. Dit wordt inertie genoemd en het maakt objecten bestand tegen de kracht waardoor ze in een bocht bewegen.
De middelpuntzoekende kracht is een "echte" kracht. Het trekt het object naar het midden en voorkomt dat het "uit de lucht vliegt". De bron van de centripetale kracht is afhankelijk van het object in kwestie. Voor satellieten in een baan om de baan komt de kracht van de zwaartekracht. Als een object aan een touw wordt rondgedraaid, wordt de middelpuntzoekende kracht geleverd door spanning in het touw en voor een draaiend object wordt de kracht geleverd door interne spanning. Voor een auto die langs een boog beweegt, komt de middelpuntzoekende kracht voort uit wrijving tussen de autobanden en de weg.
Als een object goed draait, zijn zowel de middelpuntvliedende als de middelpuntzoekende krachten gelijk, zodat het object niet in de richting van het rotatiecentrum of daarbuiten beweegt. Het zal een constante afstand van het centrum behouden.
Richting
Richting centripetale kracht en snelheid De centripetale kracht wordt naar binnen gericht, van het object naar het rotatiecentrum. Technisch gezien is deze orthogonaal gericht op de snelheid van het lichaam, in de richting van het vaste punt van het momentane centrum van de kromming van het pad.
De middelpuntvliedende kracht is naar buiten gericht; in dezelfde richting als de snelheid van het object. Voor cirkelvormige beweging raakt de snelheid op een gegeven moment in tangens aan de bewegingsboog.
Formule
Beide krachten worden berekend met dezelfde formule:
waar eenc is de centripetale versnelling, m is de massa van het object, bewegend met snelheid v langs een pad met een kromtestraal r.
Centrifugale versus Centripetal Force-voorbeelden
Enkele veel voorkomende voorbeelden van centrifugale kracht op het werk zijn modder die van een band vliegt en kinderen voelen een kracht die hen naar buiten duwt terwijl ze op een rotonde ronddraaien.
Een belangrijk voorbeeld van centripetale kracht is de rotatie van satellieten rond een planeet.
Achtbaan, een voorbeeld van Centripetale kracht in actie 
Een satelliet in een baan rond de planeet door de middelpuntzoekende kracht toe te passen. 
Illustratie van centripetale kracht (rode vector geëtiketteerd FT, de kracht van spanning in het touw). Wanneer het touw wordt doorgesneden, zal de centripetale kracht (spanning in het touw) niet langer op het object inwerken. Dus het zal niet langer in dat cirkelvormige pad worden gehouden door FT en zal op een raaklijn afgaan. toepassingen
Kennis van centrifugale en centripetale krachten kan worden toegepast op vele alledaagse problemen. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt bij het ontwerpen van wegen om slippen te voorkomen en de tractie op bochten en oprijplanken te verbeteren. Het maakte ook de uitvinding mogelijk van de centrifuge, die in vloeistof gesuspendeerde deeltjes scheidt door testbuizen met hoge snelheden te spinnen.
Referenties
- Centrifugale kracht - Phun Physics
- Centrifugal Force, the False Force - Science Joy Wagon
- Centripetal Force, the Real Force - Science Joy Wagon
- Wikipedia: centrifugale kracht
- Wikipedia: Centripetale kracht
