Ero Centripetal ja keskipakoisvoimat

Centripetal vs keskipakoisvoima

Centripetaalivoima ja keskipakoisvoima ovat fysiikassa ja matematiikassa usein käytettyjä sanoja kuvaaessaan pyörivää liikettä. Nämä ovat hämmentäviä käsitteitä, ja opiskelijoiden on usein vaikea löytää eroa centripetaalisen ja keskipakoisvoiman välillä. Se on kuitenkin hyvin yksinkertainen käsite ja todella helppo ymmärtää.

Mikä tahansa esine pyörii pyöreällä kiertoradalla tuntee voimaa kohti kiertoradansa keskustaa. Tätä voimaa kutsutaan centripetaaliseksi voimaksi. Tämä voidaan selittää ottamalla esimerkki. Jos otat kiven ja kiinnität sen naruun ja käännät sitten narua pään päällä ympyränmuotoisella liikkeellä, keskisuuntainen voima on se, joka kohdistuu naruun kohti keskustaa, joka on kivi siten, että se ei lentää pois. Keskipakoisvoima on juuri tämän voiman vastakohta. Se on määrältään yhtä suuri ja toimii suunnassa, joka on vastakkainen centripetaalivoimalle. Tässä tapauksessa se tuntuu sinusta, kun se liikkuu ulospäin ympyrän kiertoradan keskustasta.

Tiedät, että kuu pyörii ympäri maata ympyrän kiertoradalla. Maan ja kuun välillä tuntema painovoima on tämän centripetaalisen voiman seuraus. Keskipakoisvoima on virtuaalinen ja itse asiassa ei ole olemassa. Siitä puhutaan Newtonin kolmannen liikelain takia, jonka mukaan jokaisella toiminnalla on sama ja päinvastainen reaktio. Siksi puhumme keskipakoisvoimasta, joka on yhtä suuri ja vastakkaiseen suuntaan kuin keskisuuntainen voima.

Sanat centripetal ja keskipako johdetaan pohjimmiltaan latinalaisista sanoista petitus, tarkoittaen taipumusta kohti ja fugo, tarkoittaen ajaa pois, vastaavasti. Tiedämme, että maa pyörii auringon ympäri kiertoradalla painovoiman vuoksi, jonka aurinko kohdistaa maan päälle. Tämä painovoima on luonteeltaan centripetaalista, koska se pakottaa maata kohti kiertoradan keskustaa.

Jos hajotamme sanan centripetal, saamme keskuksen ja petituksen, jotka yhdessä tarkoittavat liikkumista kohti. Toisaalta keskipako tulee sanoista center ja fugo, jotka yhdessä tarkoittavat pakenemaan.

Keskipakovoima kokee, kun esine liikkuu kiertoradalla. Kun matkustat karnevaalilla, joka liikkuu ympyräliikkeellä, tunnet voiman, joka painaa sinua istuimen seinää vasten, ikään kuin sinut työnnetään istuinta vasten, mikä on keskipakoisvoimaa. Mitä tapahtuu, on, että kehosi haluaa jatkaa samaan suuntaan, mutta kaareva seinä tai istuin tulee tielle. Tunnettu ulkoinen voima tai keskipakoisvoima on vain kehosi vastustus voimille, joita se tuntee haluaessaan liikkua suorassa linjassa.