Di kelas tujuh, siswa mengambil kelas fisika mekanika - bagian tentang bagaimana tubuh bergerak dan berinteraksi satu sama lain. Mekanika mempelajari blok, tuas, gaya. Termasuk sentrifugal dan centripetal.
Menurut guru sekolah Moskow, setiap siswa keempat tidak membedakan satu kekuatan dari yang lain. Murid bingung karena akar yang sama - pusat. Sudah waktunya untuk mencari tahu apa itu, apa perbedaan antara mereka dan apa yang serupa.
Apa itu gaya sentrifugal?
Contoh pertama:
- Ketika mesin cuci memeras cucian basah, drum berputar dengan cepat. Jadi air keluar dari kain.
- Hammer melempar di pertandingan olimpiade. Sebelum lemparan, atlet berputar di sekitar porosnya, dan kemudian melepaskan palu.
- Di sirkus Cina, nomor dengan pengendara sepeda motor di bola logam sangat populer. Para stuntmen diluncurkan di dalam struktur, di mana mereka mempercepat dan naik di sepanjang permukaan bola. Bahkan di atas.
- Pada tikungan tajam, penumpang didorong ke samping di dalam mobil.
Gaya Sentrifugal (Fbank sentral) - itu adalah kekuatan yang bekerja pada benda yang bergerak melengkung dengan kecepatan sudut. Untuk menemukannya, gunakan dua formula: F = ma atau F = mv2/ r, di mana m adalah massa, a adalah akselerasi, v adalah kecepatan r adalah jari-jari.
Fbank sentral terjadi selama inersia, ketika tubuh bergerak melengkung. Itu tergantung pada dua hal: pusat rotasi; radius ke subjek. Misalnya, pelontar palu: seorang atlet mulai memutar porosnya dengan cangkang. Kawat logam ditarik oleh bola yang beratnya seperti tas sekolah. Ketika atlet melepaskan pegangan, palu terbang dalam garis lurus.
Palu menarik kawat saat berputar di udara. Inersia bertindak padanya, yang “menariknya” dari lintasan pergerakan. Bersama mereka, atlet dan kawat yang diregangkan memegang bola. Oleh karena itu, cangkang tidak akan terbang sampai atlet melepaskan pegangan.
Sekarang kembali ke rumus: radius - panjang kawat; massa adalah berat bola; kecepatan adalah seberapa cepat atlet berputar; pusat rotasi - atlet sendiri.
Apa itu gaya sentripetal?
Contoh:
- Bumi terbang mengelilingi matahari dalam orbit.
- Yo-yo berputar-putar di lengan.
- Kincir raksasa membuat revolusi penuh.
Gaya Sentripetal (Fcs) - itu adalah kekuatan yang bekerja pada tubuh yang bergerak melengkung. Untuk menemukannya, gunakan rumus: F = mv2/ r .
Fcs terjadi ketika tubuh bergerak dalam lingkaran dan sesuatu menyimpannya di lintasan. Mari kita kembali ke contoh lemparan palu: bola berputar di udara, tetapi tidak terbang jauh dari atlet melebihi panjang kawat. Seolah sesuatu menarik perhatian subjek. Ini dipegang oleh Fcs.
Fcs - ini adalah generalisasi dari pengaruh-pengaruh lain pada subjek suatu tindakan. Sebagai contoh, seorang atlet memegang palu atau Matahari menarik Bumi ke dirinya sendiri dan itu tidak terbang keluar dari orbit.
Dalam kasus pertama, atlet itu sendiri memegang bola dan ketegangan kawat. Yang kedua - daya tarik Matahari tidak melepaskan Bumi. Kasus-kasus ini tidak memiliki kesamaan, tetapi mereka disebut sama..
Fcs tergantung pada: jari-jari di antara objek; pusat rotasi. Semakin besar jarak antara pusat rotasi dan objek, semakin sedikit yang mereka lakukan. Misalnya, jika Anda mengikat batu ke tali meter, putar, maka itu akan menarik dengan kekuatan F. Jika Anda mengubah tali ke 2 meter, maka sudah akan ada F / 2.
Apa kesamaan yang mereka miliki
Sudah waktunya untuk membandingkan gaya sentrifugal dan sentripetal. Mereka memiliki perbedaan dan persamaan. Berikut adalah beberapa fitur umum:
Nilai yang setara
Bumi mengelilingi matahari dalam orbit elips. Ketika sebuah planet terbang pada jarak 147 juta kilometer, kecepatannya adalah 30,2 km / s. Daerah ini disebut perihelion. Di sini fbank sentral terutama, karena kecepatannya di atas rata-rata, dan jarak antara planet dengan pusat rotasi pendek.
Pada jarak 152 juta kilometer ke Matahari, kecepatan turun menjadi 29,2 km / s. Zona ini disebut aphelion. Di sini fbank sentral paling rendah karena jarak ke bintang lebih besar dan kecepatannya di bawah rata-rata.
Antara perihelion dan aphelion, planet ini terbang dengan kecepatan rata-rata 29,8 km / s.
Terjadi secara bersamaan
Mereka muncul ketika subjek bergerak melengkung. Berikut adalah contoh untuk tujuan ilustrasi:
Dua beban digantung di bilah konstruksi dengan motor listrik. Motor memutar mereka, inersia muncul. Mereka mulai berputar pada bilah, tetapi tidak terbang. Mereka dipegang oleh Fcs.
Mobil melaju kencang 120 km / jam dan membungkuk. Mobil tergelincir, dia berubah arah karena Fbank sentral. Tetapi mobil itu tidak terbang keluar dari jalan dan tetap berada di jalur. Itu terjadi karena Fcs memegang mobil.
Dalam semua contoh, mereka mulai bertindak secara bersamaan..
Bagaimana mereka berbeda?
Mereka muncul ketika tubuh bergerak melengkung. Nilai-nilai mereka sama. Tetapi mereka bukan hal yang sama. Sudah waktunya untuk mencari tahu apa perbedaannya.
Arahnya berbeda
Perbedaan pertama adalah arah. Fakta bahwa mereka sama satu sama lain dan secara bersamaan muncul tidak berarti bahwa vektor mereka terlihat satu arah.
Bumi berputar mengelilingi matahari dalam orbitnya. Dia berusaha melepaskan diri dari bintang untuk terbang ke galaksi. Tapi ada sesuatu yang menahannya.
Fbank sentral diarahkan dari pusat rotasi. Dia menarik planet sejauh mungkin dari bintang. Tapi mengapa itu yang terbesar di perihelion? Karena, semakin dekat planet ini dengan pusat, semakin banyak mereka bertindak. Jika kita gantikan dengan rumus F = mv2/ r kecepatan dan jari-jari perihelion, dan kemudian aphelion, maka ternyata Fbank sentral lebih banyak dalam jangka pendek.
Fcs - ini adalah kebalikan dari sentrifugal. Ini diarahkan ke tengah dan tidak memungkinkan tubuh untuk keluar dari jalan setapak.
Untuk fbank sentral dan F.cs Hukum Ketiga Newton Bekerja: F1= -F2. Tubuh-tubuh saling bekerja sama dalam modulus, tetapi dalam arah yang berlawanan. Karena itu, bumi masih berputar mengelilingi matahari.
Sumber kejadian
Selain vektor arah yang berlawanan, mereka memiliki satu perbedaan lagi - alasan penampilan.
Inersia muncul ketika suatu benda bergerak melengkung. Artinya, mobil mencoba bergerak dalam garis lurus ketika memasuki tikungan dengan kecepatan 120 km / jam.
Fcs muncul karena berbagai sumber: dorongan mesin mencegah mobil terbang di jalan; kekuatan atlet dan ketegangan kawat menahan palu; Matahari menarik bumi. Semua contoh ini adalah fenomena fisik yang berbeda, tetapi mereka disebut sama..
