|
ΣΤΕΡΓΙΟΣ ΠΕΛΛΗΣ | 6:52 μ.μ. | | | | | | Best Blogger Tips

ΚΕΝΤΡΟΜΟΛΟΣ ΔΥΝΑΜΗ

ΚΕΝΤΡΟΜΟΛΟΣ ΔΥΝΑΜΗ
ΚΕΝΤΡΟΜΟΛΟΣ ΔΥΝΑΜΗ 
ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Οι κυκλικές κινήσεις είναι μια μεγάλη κατηγορία κινήσεων.Πρέπει να μελετήσουμε το αίτιο των κινήσεων αυτών.

Πρέπει να μελετήσουμε την αιτία που κρατά σε τροχιά ένα τεχνητό δορυφόρο γύρω από την Γη
 Για παράδειγμα πρέπει να μελετήσουμε την αιτία που κρατά σε τροχιά ένα τεχνητό δορυφόρο γύρω από την Γη και την αιτία που κόβουμε ταχύτητα στις στροφές.
Πρέπει να μελετήσουμε την αιτία που κόβουμε ταχύτητα στις στροφές
  Γνωρίζουμε ότι η συνισταμένη όλων των δυνάμεων που ασκούνται σ' ένα σώμα είναι ίση με μηδέν,όταν αυτό εκτελεί ευθύγραμμη ομαλή κίνηση ή ηρεμεί.Τώρα θα εξετάσουμε τη συνισταμένη των δυνάμεων που ενεργούν σ' ένα σώμα,όταν αυτό εκτελεί κυκλική κίνηση.
Θα εξετάσουμε τη συνισταμένη των δυνάμεων που ενεργούν σ' ένα σώμα,όταν αυτό εκτελεί κυκλική κίνηση
 Αν η συνισταμένη των δυνάμεων που ασκούνται σε ένα σώμα δεν είναι μηδέν,τότε σύμφωνα με το δεύτερο νόμο του Νεύτωνα αυτό έχει επιτάχυνση α ομόρροπη της δύναμης,που προσδιορίζεται από τη σχέση: 

                                                                      F=m·α

όπου: 
m η μάζα του σώματος.

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΩΜΑΤΟΣ ΠΟΥ ΕΚΤΕΛΕΙ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ

 Στο ένα άκρο ενός νήματος δένουμε μία μικρή σφαίρα Σ.Παρεμβάλλουμε στο νήμα ένα μικρό δυναμόμετρο Δ και με το χέρι μας,κρατώντας το άλλο άκρο του νήματος,περιστρέφουμε το σύστημα αυτό με σταθερή γωνιακή ταχύτητα σε οριζόντιο επίπεδο.Τότε η σφαίρα εκτελεί κυκλική ομαλή κίνηση.
Στο ένα άκρο ενός νήματος δένουμε μία μικρή σφαίρα Σ.Παρεμβάλλουμε στο νήμα ένα μικρό δυναμόμετρο Δ και με το χέρι μας,κρατώντας το άλλο άκρο του νήματος,περιστρέφουμε το σύστημα αυτό με σταθερή γωνιακή ταχύτητα σε οριζόντιο επίπεδο
 Παρατηρούμε ότι κατά την διάρκεια της κινήσεως το νήμα είναι τεντωμένο και το δυναμόμετρο δείχνει κάποια ένδειξη.,δηλαδή μετράει κάποια δύναμη.Από αυτό καταλαβαίνουμε ότι το τεντωμένο νήμα ασκεί στη σφαίρα μία δύναμη Fκ.
Η κεντρομόλος δύναμη έχει διεύθυνση τη διεύθυνση της ακτίνας και φορά προς το κέντρο της κυκλικής τροχιάς
 Αν θεωρήσουμε το βάρος της σφαίρας αμελητέο,τότε η Fκ συμπίπτει με την συνισταμένη των δυνάμεων που ασκούνται στη σφαίρα.Η συνισταμένη αυτή Fκ έχει διεύθυνση τη διεύθυνση της ακτίνας,έχει φορά προς το κέντρο της κυκλικής τροχιάς και λέγεται κεντρομόλος δύναμη.
Η συνισταμένη των δυνάμεων παίζει ρόλο κεντρομόλου δύναμης  
 Επομένως:
 Όταν ένα σώμα εκτελεί κυκλική ομαλή κίνηση,η συνισταμένη όλων των δυνάμεων που ενεργούν σ' αυτό είναι η κεντρομόλος δύναμη.Η δύναμη αυτή έχει διεύθυνση τη διεύθυνση της ακτίνας και φορά προς το κέντρο της κυκλικής τροχιάς.
 Η κεντρομόλος δύναμη δεν πρόκειται για μια ακόμα δύναμη πάνω στο σώμα.Λέμε συνήθως ότι η συνισταμένη των δυνάμεων (κατά τη διεύθυνση της ακτίνας) παίζει ρόλο κεντρομόλου δύναμης.
Όταν ένα αυτοκίνητο εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση σε ένα επίπεδο δρόμο,η κεντρομόλος δύναμη είναι η δύναμη τριβής
 Στην καθημερινή μας ζωή την έννοια της κεντρομόλου δύναμης τη συναντάμε σε κάθε φαινόμενο που υπάρχει κυκλική κίνηση.Για παράδειγμα όταν ένα αυτοκίνητο εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση σε ένα επίπεδο δρόμο,η κεντρομόλος δύναμη είναι η δύναμη τριβής.
Η ελκτική δύναμη που δέχεται η Γη από την σελήνη παίζει το ρόλο της κεντρομόλου δύναμης
 Η Σελήνη περιφέρεται γύρω από τη Γη λόγω της ελκτικής δύναμης που δέχεται από αυτή.Η δύναμη αυτή παίζει τότε το ρόλο της κεντρομόλου δύναμης.
 Τα ηλεκτρόνια περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα του ατόμου λόγω της ηλεκτρικής δύναμης Coulomb,που παίζει το ρόλο της κεντρομόλου δύναμης.


Τα ηλεκτρόνια περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα του ατόμου λόγω της ηλεκτρικής δύναμης Coulomb,που παίζει το ρόλο της κεντρομόλου δύναμης
 Γνωρίζουμε ότι η συνισταμένη όλων των δυνάμεων που ασκούνται σ' ένα σώμα είναι ίση με μηδέν,όταν αυτό εκτελεί ευθύγραμμη ομαλή κίνηση ή ηρεμεί.Τώρα θα εξετάσουμε τη συνισταμένη των δυνάμεων που ενεργούν σ' ένα σώμα,όταν αυτό εκτελεί κυκλική κίνηση.
Κεντρομόλος δύναμη ονομάζεται κάθε δύναμη που αναγκάζει ένα σώμα να εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση
 Κεντρομόλος δύναμη ονομάζεται κάθε δύναμη που αναγκάζει ένα σώμα να εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση.

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ   ΣΩΜΑΤΟΣ ΠΟΥ ΕΚΤΕΛΕΙ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ

 Όταν ένα σώμα εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση,τότε έχει κεντρομόλο επιτάχυνση.Η κεντρομόλος επιτάχυνση έχει την ίδια κατεύθυνση με την κεντρομόλο δύναμη.Όπως είδαμε,η τιμή της κεντρομόλου επιτάχυνσης δίνεται από τη σχέση: 

                                                                                  α=υ2/R

 Σύμφωνα όμως με το θεμελιώδη νόμο της Μηχανικής F=m·α κάθε επιτάχυνση οφείλεται σε κάποια δύναμη που έχει τη διεύθυνση και τη φορά της επιτάχυνσης.

Η κεντρομόλος επιτάχυνση έχει την ίδια κατεύθυνση με την κεντρομόλο δύναμη 
 Επομένως,η συνισταμένη των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα αυτό έχει τη διεύθυνση της ακτίνας και φορά προς το κέντρο Ο(όπως και η ακ),δηλαδή είναι η κεντρομόλος δύναμη.
Η κεντρομόλος δύναμη
 Το μέτρο της κεντρομόλου δυνάμεως βρίσκεται από την εξίσωση F=m·α,αν αντικαταστήσουμε το α με το ακ,οπότε προκύπτει:

                                                                                          F=m·υ2/R

 Η κεντρομόλος δύναμη είναι η συνιστώσα της συνολικής δύναμης που ασκείται στο σώμα κατά τη διεύθυνση που ορίζει κάθε στιγμή η θέση του με το κέντρο της κυκλικής τροχιάς του, έχει φορά προς το κέντρο αυτό και είναι κάθε χρονική στιγμή κάθετη στην ταχύτητα του σώματος.
Η κεντρομόλος δύναμη είναι η συνιστώσα της συνολικής δύναμης που ασκείται στο σώμα κατά τη διεύθυνση που ορίζει κάθε στιγμή η θέση του με το κέντρο της κυκλικής τροχιάς του,έχει φορά προς το κέντρο αυτό και είναι κάθε χρονική στιγμή κάθετη στην ταχύτητα του σώματος
 Στη ομαλή κυκλική κίνηση στο σώμα ασκείται μόνο η κεντρομόλος δύναμη και το μέτρο της είναι ανάλογο του τετραγώνου της ταχύτητας:

                                                                                            F=m·υ2/R

 Αν κατά την περιστροφή της σφαίρας κόψουμε το νήμα,θα παρατηρήσουμε ότι η σφαίρα δε συνεχίζει την κυκλική ομαλή κίνηση,αλλά κινείται ευθύγραμμα κατά τη διεύθυνση της εφαπτόμενης του κύκλου.
Αν κατά την περιστροφή της σφαίρας κόψουμε το νήμα,θα παρατηρήσουμε ότι η σφαίρα δε συνεχίζει την κυκλική ομαλή κίνηση,αλλά κινείται ευθύγραμμα κατά τη διεύθυνση της εφαπτόμενης του κύκλου
 Είναι φανερό ότι μόλις κοπεί το νήμα,καταργείται και η δύναμη που ασκείται στη σφαίρα,δηλαδή η κεντρομόλος δύναμη.

Με την βοήθεια της κεντρομόλου δύναμης  ο σφυροβόλος ρίχνει τη σφύρα
 Άρα:
 Για να μπορεί ένα σώμα να εκτελεί κυκλική ομαλή κίνηση σε περιφέρεια ακτίνας R με ταχύτητα υ,πρέπει να ασκείται σ' αυτό κεντρομόλος δύναμη με μέτρο F=m·υ2/R.

ΜΕΡΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΚΕΝΤΡΟΜΟΛΟΥ ΔΥΝΑΜΗΣ
ΜΕΡΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΚΕΝΤΡΟΜΟΛΟΥ  ΔΥΝΑΜΗΣ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Για να κατανοήσουμε καλύτερα την έννοια της κεντρομόλου δύναμης θα πρέπει να μελετήσουμε μερικές περιπτώσεις της δύναμης αυτής.

ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ ΜΙΚΡΗΣ ΣΦΑΙΡΑΣ

  Από το άκρο ενός νήματος δένουμε μια μικρή σφαίρα.Ύστερα με το χέρι μας τη θέτουμε σε ομαλή κυκλική κίνηση πάνω σε οριζόντιο επίπεδο.Τότε η κεντρομόλος δύναμη που αναγκάζει τη σφαίρα να κινηθεί σε κυκλική τροχιά είναι η τάση του νήματος.
Από το άκρο ενός νήματος δένουμε μια μικρή σφαίρα και με το χέρι μας τη θέτουμε σε ομαλή κυκλική κίνηση πάνω σε οριζόντιο επίπεδο
 Αν με το χέρι μας κινήσουμε τη σφαίρα με μεγαλύτερη ταχύτητα,τότε απαιτείται μεγαλύτερη δύναμη,για να τη συγκρατήσει σε κυκλική τροχιά,σύμφωνα με τη σχέση Fκ=m·υ2/R.
Αν η τιμή της δύναμης αυτής υπερβεί την τάση θραύσης του νήματος,τότε το νήμα κόβεται
 Αν η τιμή της δύναμης αυτής υπερβεί την τάση θραύσης του νήματος,τότε το νήμα κόβεται και η σφαίρα κινείται ευθύγραμμα κατά την εφαπτομένη της τροχιάς στη θέση που κόπηκε το νήμα.

ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ

 Ένα αυτοκίνητο κινείται σε κυκλική οριζόντια τροχιά ακτίνας R κάνοντας ομαλή κυκλική κίνηση.Θα πρέπει η συνισταμένη των δυνάμεων που ενεργούν επάνω του να έχει φορά προς το κέντρο της κυκλικής τροχιάς.
Κυκλική κίνηση αυτοκινήτου
 Αν υποθέσουμε ότι η αντίσταση του αέρα είναι αμελητέα στο αυτοκίνητο ενεργούν τρεις δυνάμεις:
α) Το βάρος Β του αυτοκινήτου
β) Η κάθετη δύναμη N του εδάφους και 
γ) Η  τριβή Τ.
Σ' ένα αυτοκίνητο που κινείται σε κυκλική οριζόντια τροχιά θα πρέπει η συνισταμένη των δυνάμεων που ενεργούν επάνω του να έχει φορά προς το κέντρο της κυκλικής τροχιάς
 Το βάρος Β του αυτοκινήτου και η κάθετη δύναμη N του εδάφους έχουν συνισταμένη μηδέν.Συνεπώς η στατική τριβή που ασκείται από το έδαφος στους τροχούς πρέπει να έχει φορά προς το κέντρο της τροχιάς και να είναι οριζόντια,γιατί το αυτοκίνητο κινείται σε οριζόντιο επίπεδο.

Στο αυτοκίνητο ενεργούν τρεις δυνάμεις,το βάρος Β του αυτοκινήτου,η κάθετη δύναμη N του εδάφους και η τριβή Τ
 Με λίγα λόγια για να κινηθεί ένα αυτοκίνητο σε μια στροφή ακτίνας R με ταχύτητα υ,πρέπει να ασκείται σ' αυτό μία κεντρομόλο δύναμη με μέτρο Fκ=m·υ2/R.
 Όταν η στροφή είναι οριζόντια η κεντρομόλο δύναμη είναι η στατική τριβή Τσ.
 Άρα:

                                                                                       Τσ=Fκ=m·υ2/R

 Επειδή η Τσ είναι συνήθως μικρή στους λείους δρόμους,σε αντίθεση με τους τραχείς,για να ισχύει η σχέση Τσ=Fκ=m·υ2/R πρέπει και η ταχύτητα υ να είναι μικρή,οπότε το αυτοκίνητο κινείται στη στροφή χωρίς να εκτρέπεται από την κυκλική πορεία του.
Για να κινηθεί ένα αυτοκίνητο σε μια στροφή ακτίνας με ορισμένη ταχύτητα,πρέπει να ασκείται σ' αυτό μία κεντρομόλο δύναμη με μέτρο Fκ=m·υ2/R
 Όταν όμως η ταχύτητα υ είναι μεγάλη ή ο δρόμος είναι βρεγμένος έχουμε Τσ<m·υ2/R,οπότε το αυτοκίνητο δεν μπορεί να διαγράψει τη συγκεκριμένη στροφή και εκτρέπεται από την πορεία του,δηλαδή πέφτει έξω.
Όταν η στροφή είναι οριζόντια η κεντρομόλο δύναμη είναι η στατική τριβή Τσ δηλαδή Τσ=Fκ=m·υ2/R
 Δίνοντας μία μικρή κλίση στο κατάστρωμα του δρόμου προς το κέντρο της τροχιάς,διευκολύνουμε τα αυτοκίνητα να κινούνται στη στροφή με μεγαλύτερη ασφάλεια. 
 Ο επιβάτης του αυτοκινήτου που κινείται σε μία στροφή χρειάζεται κατάλληλη κεντρομόλο δύναμη,για να διαγράψει τη στροφή.Η κεντρομόλος αυτή δύναμη προέρχεται από το κάθισμα και το πλευρικό τοίχωμα του αυτοκινήτου.

Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του αυτοκινήτου τόσο μεγαλύτερη κεντρομόλος δύναμη απαιτείται για να περάσει με ασφάλεια τη στροφή
 Αν όμως ξαφνικά ανοίξει η πόρτα του αυτοκινήτου,η δύναμη του τοιχώματος καταργείται.Τότε η δύναμη από το κάθισμα δεν επαρκεί να διατηρήσει τον επιβάτη στην κυκλική του τροχιά(Fκ<m·υ2/R),με αποτέλεσμα αυτό να πέφτει έξω από το αυτοκίνητο. 
Ο επιβάτης του αυτοκινήτου που κινείται σε μία στροφή χρειάζεται κατάλληλη κεντρομόλο δύναμη,για να διαγράψει τη στροφή
  Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του αυτοκινήτου τόσο μεγαλύτερη κεντρομόλος δύναμη απαιτείται για να περάσει με ασφάλεια τη στροφή.Αν τα λάστιχα του αυτοκινήτου είναι φθαρμένα ή είναι βρεγμένος ο δρόμος,η τριβή που αναπτύσσεται δεν είναι μεγάλη με αποτέλεσμα να μην μπορεί να παίξει τον αναγκαίο ρόλο της κεντρομόλου.Σ' αυτήν την περίπτωση το αυτοκίνητο να εκτραπεί.

ΣΤΡΟΦΗ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ ΣΕ ΚΕΚΛΙΜΕΝΟ ΔΡΟΜΟ

 Ένα αυτοκίνητο παίρνει στροφή πάνω σε κεκλιμένο ως προς το οριζόντιο επίπεδο δρόμο.Ένα παράδειγμα τέτοιου δρόμου είναι ένας αυτοκινητόδρομος μεγάλης ταχύτητας.
Στροφή αυτοκινήτου σε κεκλιμένο δρόμο
 Για την κατασκευή αυτού του αυτοκινητοδρόμου οι μηχανικοί θα πρέπει  να υπολογίσουνε την κλίση του δρόμου,για να αναπτύσσεται η απαραίτητη κεντρομόλος δύναμη ώστε να μην έχουμε αυτοκινητιστικά δυστυχήματα.
Ένα αυτοκίνητο παίρνει στροφή πάνω σε κεκλιμένο ως προς το οριζόντιο επίπεδο δρόμο
 Αν υποθέσουμε ότι η τριβή είναι αμελητέα στο όχημα ασκούνται δύο δυνάμεις: 
α) Το βάρος του Β και 
β) Η κάθετη δύναμη Α από το οδόστρωμα.
Στο όχημα ασκούνται δύο δυνάμεις,το βάρος του Β και η κάθετη δύναμη Α από το οδόστρωμα
 Όμως στον άξονα yy' έχουμε ισορροπία γιατί δεν υπάρχει κίνηση.Άρα έχουμε:

ΣFy=0                                                         ή 

Α·συνφ-Β=0                                              ή 

Α·συνφ=Β 

 Η οριζόντια δύναμη Α·ημφ παίζει το ρόλο της κεντρομόλου δύναμης γιατί αναγκάζει το όχημα να κινηθεί κυκλικά στη στροφή.
 Άρα έχουμε:

A·ημφ=Fκ                                                   ή 

A·ημφ=m·υ2/R

 Στην συνέχεια διαιρούμε κατά μέλη τις δύο τελευταίες σχέσεις και προκύπτει:

 A·ημφ/Α·συνφ=m·υ2/R/Β                    ή   

ημφ/συνφ=υ2/m·g                                   ή

                                                                         εφφ=υ2/m·g

 Από αυτήν την σχέση καταλαβαίνουμε ότι για δοσμένη ακτίνα στροφής και ορισμένη κλίση του οδοστρώματος,η διέλευση είναι ασφαλής μόνο για ορισμένη τιμή της ταχύτητας.Αν ένα όχημα δοκιμάσει να περάσει από τη στροφή αυτή,με μεγαλύτερη ταχύτητα από την ορισμένη,τότε θα ξεφύγει από το δρόμο,γιατί η κεντρομόλος δύναμη που απαιτείται είναι μεγαλύτερη της συνιστώσας Α·ημφ.
Σε πίστες αυτοκινήτων που γίνονται αγώνες αυτοκινήτων η κλίση του δρόμου αυξάνει προοδευτικά
 Σε πίστες αυτοκινήτων που γίνονται αγώνες αυτοκινήτων η κλίση του δρόμου αυξάνει προοδευτικά.Έτσι ο οδηγός μπορεί να διαλέξει το μέρος του δρόμου από το οποίο θα περάσει ανάλογα με την ταχύτητα του αυτοκινήτου του.
Οι γραμμές του τρένου στις στροφές έχουν την εξωτερική σιδηροτροχιά υπερυψωμένη
 Οι γραμμές του τρένου στις στροφές έχουν την εξωτερική σιδηροτροχιά υπερυψωμένη ώστε η αντίδραση να δίνει οριζόντια συνιστώσα προς το μέσα μέρος της στροφής,η οποία αποτελεί την κεντρομόλο δύναμη.

ΣΤΡΟΦΗ ΑΕΡΟΠΛΑΝΟΥ

 Ένα αεροπλάνο πετάει σε οριζόντιο επίπεδο.Σ' αυτό ασκούνται δύο δυνάμεις,η ανυψωτική δύναμη Ν και το βάρος του Β.
Στροφή αεροπλάνου
 Τότε όμως η ανυψωτική δύναμη Ν αντισταθμίζει το βάρος του Β.Όμως το αεροπλάνο για να στρίψει χρησιμοποιεί τα  ειδικά πηδάλια.
Σ' ένα αεροπλάνο που πετάει σε οριζόντιο επίπεδο ασκούνται δύο δυνάμεις,η ανυψωτική δύναμη Ν και το βάρος του Β
 Το αεροπλάνο παίρνει ορισμένη κλίση ώστε η ανυψωτική δύναμη Ν να αναλύεται σε δύο συνιστώσες,μια κατακόρυφη 1) και μια οριζόντια 2).
Η συνιστώσα Ν2 παίζει το ρόλο της κεντρομόλου δύναμης που θα του επιτρέψει να κάνει τη στροφή
 Από τις δυνάμεις αυτές η συνιστώσα Ν2 παίζει το ρόλο της κεντρομόλου δύναμης που θα του επιτρέψει να κάνει τη στροφή.

ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΟΣ ΔΥΝΑΜΗ
ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΟΣ ΔΥΝΑΜΗ 
ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Στο προηγούμενο πείραμα για την μελέτη της κεντρομόλου δύναμης το τεντωμένο νήμα ασκεί στη σφαίρα την κεντρομόλο δύναμη F=m·υ2/R.Σύμφωνα με το αξίωμα δράσεως και αντιδράσεως,και η σφαίρα ασκεί στο νήμα,επομένως και στο χέρι μας,μία αντίθετη δύναμη Fφ.

ΟΡΙΣΜΟΣ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΟΥΣ ΔΥΝΑΜΗΣ

 Η δύναμη αυτή λέγεται φυγόκεντρη και έχει μέτρο:

                                                                        Fφ=m·υ2/R

 Άρα:
 Φυγόκεντρος δύναμη ονομάζεται η αντίδραση της κεντρομόλου δυνάμεως και ασκείται από το σώμα που κινείται κυκλικά στο σώμα (ή στα σώματα) που ασκούν την κεντρομόλο δύναμη.  
Φυγόκεντρος δύναμη ονομάζεται η αντίδραση της κεντρομόλου δυνάμεως και ασκείται από το σώμα που κινείται κυκλικά στο σώμα (ή στα σώματα) που ασκούν την κεντρομόλο δύναμη
 Η φυγόκεντρη δύναμη δεν ασκείται στο κυκλικά κινούμενο σώμα και γι' αυτό δεν επηρεάζει την κίνηση του.
Η φυγόκεντρη δύναμη έχει μέτρο Fφ=m·υ2/R
 Η Φυγόκεντρος δύναμη είναι φαινόμενη δύναμη που «αισθάνεται» ένα σώμα το οποίο εκτελεί κυκλική κίνηση,η οποία μοιάζει να το σπρώχνει (ή να το τραβά) να φύγει από την κυκλική του τροχιά,προς τα έξω. 
Η Φυγόκεντρος δύναμη είναι φαινόμενη δύναμη που «αισθάνεται» ένα σώμα το οποίο εκτελεί κυκλική κίνηση,η οποία μοιάζει να το σπρώχνει (ή να το τραβά) να φύγει από την κυκλική του τροχιά,προς τα έξω
 Κάθε σώμα που κινείται σε μη επιταχυνόμενο σύστημα αναφοράς τείνει να διατηρήσει την ταχύτητα προς την κατεύθυνση που έχει κάθε στιγμή. 

ΜΕΛΕΤΗ ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΟΥΣ ΔΥΝΑΜΗΣ

 Σημαντικό ρόλο στην εμφάνιση της φυγόκεντρου δύναμης παίζει η κεντρομόλος δύναμη.Η κεντρομόλος είναι πραγματική δύναμη που ασκείται στο σώμα αναγκάζοντάς το να κινείται σε κυκλική τροχιά.Η κεντρομόλος έχει κατεύθυνση προς το κέντρο του κύκλου τον οποίο διαγράφει η τροχιά,σε αντίθεση με την φυγόκεντρη που εμφανίζεται να έχει την αντίθετη κατεύθυνση,από το κέντρο της κυκλικής τροχιάς προς τα έξω.Αισθητό παράδειγμα φυγόκεντρης δύναμης είναι η αίσθηση των επιβατών μέσα σε ένα αυτοκίνητο όταν αυτό στρίβει,που νιώθουν να πετάγονται προς την εξωτερική μεριά της στροφής.Η κεντρομόλος στην περίπτωση αυτή είναι προς το κέντρο της στροφής και οφείλεται στην τριβή που έχουν τα λάστιχα με το οδόστρωμα ώστε το αυτοκίνητο να μην γλυστρά.
Η κεντρομόλος έχει κατεύθυνση προς το κέντρο του κύκλου τον οποίο διαγράφει η τροχιά,σε αντίθεση με την φυγόκεντρη που εμφανίζεται να έχει την αντίθετη κατεύθυνση,από το κέντρο της κυκλικής τροχιάς προς τα έξω
 Η φυγόκεντρη δύναμη είναι αντίθετη της κεντρομόλου.Αυτό για παράδειγμα συμβαίνει σε έναν δορυφόρο που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη,όπου η περιστροφή του εξετάζεται προσεγγιστικά ως προς μη περιστρεφόμενο σύστημα αναφοράς,τη Γη.Η κεντρομόλος δύναμη προέρχεται από τη βαρυτική έλξη της Γης στον δορυφόρο στην απόσταση που αυτός βρίσκεται σε τροχιά,και είναι σε μέτρο ίση ακριβώς με την φαινόμενη δύναμη της φυγόκεντρης,με αποτέλεσμα να μη γίνεται καμία εκ των δύο αισθητή στον ίδιο τον δορυφόρο.
Η φυγόκεντρη δύναμη στην ουσία είναι το αποτέλεσμα της αδράνειας στην κίνηση των σωμάτων και όχι δύναμη
 Γενικά η φυγόκεντρη δύναμη,ενώ στην ουσία είναι το αποτέλεσμα της αδράνειας στην κίνηση των σωμάτων και όχι δύναμη,βοηθά στη μαθηματική μελέτη των προβλημάτων όταν την θεωρούμε δύναμη κατά σύμβαση.Η φυγόκεντρος δύναμη υφίσταται όσο χρόνο ασκείται η κεντρομόλος δύναμη.Μόλις παύσει η δεύτερη παύει ταυτόχρονα και η πρώτη και το σώμα τείνει πλέον να κινείται ευθύγραμμα,στην εφαπτομένη στην κυκλική τροχιά τη στιγμή που απομακρύνεται η κεντρομόλος.




Παρακαλώ αναρτήστε:

author

ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ τμήμα ΦΥΣΙΚΗΣ τομέαs ΑΣΤΡΟΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ μέλοs τηs ΕΝΩΣΗΣ ΕΛΛΗΝΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Αποκτήστε δωρεάν ενημερώσεις!!!

ΠΑΡΑΔΙΔΟΝΤΑΙ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ,ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΤΑΞΕΙΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΑΙ ΛΥΚΕΙΟΥ------------ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΦΟΙΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΣΠΟΥΔΑΣΤΩΝ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Α.Ε.Ι , Τ.Ε.Ι. ΚΑΙ Ε.Μ.Π.------------ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ------------ Τηλέφωνο κινητό : 6974662001 ------------ Τηλέφωνο οικίας :210 7560725 ------------ Email : sterpellis@gmail.com

ΠΑΡΑΔΙΔΟΝΤΑΙ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ,ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΤΑΞΕΙΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΑΙ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΦΟΙΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΣΠΟΥΔΑΣΤΩΝ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Α.Ε.Ι , Τ.Ε.Ι. ΚΑΙ Ε.Μ.Π. ------------------------------------ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ Τηλέφωνο κινητό : 6974662001 Τηλέφωνο οικίας :210 7560725 Email : sterpellis@gmail.com