Daya emparan: apakah itu dan bagaimana ia berfungsi?

Daya emparan: apakah itu dan bagaimana ia berfungsi?
Daya emparan: apakah itu dan bagaimana ia berfungsi?
Anonim

Seperti yang anda ketahui, adalah perkara biasa bagi mana-mana badan fizikal untuk mengekalkan keadaan rehatnya atau gerakan rectilinear seragam sehingga ia tertakluk kepada sebarang kesan dari luar. Daya sentrifugal tidak lain adalah manifestasi undang-undang inersia sejagat ini. Dalam kehidupan kita, ia sering dijumpai sehingga kita hampir tidak menyedarinya dan bertindak balas terhadapnya di peringkat bawah sedar.

daya empar
daya empar

Konsep

Daya emparan ialah sejenis pengaruh yang ada pada titik fizikal pada daya yang mengekang kebebasan pergerakannya dan memaksanya untuk bergerak secara lengkung berbanding badan yang menyambungkannya. Oleh kerana vektor anjakan badan sedemikian sentiasa berubah, walaupun kelajuan mutlaknya kekal tidak berubah, nilai pecutan tidak akan menjadi sifar. Oleh itu, disebabkan oleh undang-undang kedua Newton, yang menetapkan pergantungan daya pada jisim dan pecutan badan, danterdapat daya sentrifugal. Sekarang mari kita ingat peraturan ketiga ahli fizik Inggeris yang terkenal. Menurutnya, secara semula jadi, daya wujud secara berpasangan, yang bermaksud bahawa daya emparan mesti diseimbangkan oleh sesuatu. Memang, mesti ada sesuatu yang mengekalkan badan pada trajektori lengkungnya! Begitu juga, seiring dengan daya emparan, daya sentripetal juga bertindak ke atas objek yang berputar. Perbezaan di antara mereka ialah yang pertama dilekatkan pada badan, dan yang kedua - pada sambungannya dengan titik di mana putaran berlaku.

tindakan daya empar
tindakan daya empar

Di mana tindakan daya emparan ditunjukkan

Adalah berbaloi untuk melepaskan beban kecil yang diikat pada benang dengan tangan, sebaik sahaja ketegangan benang mula dirasai. Jika tiada daya kenyal, kesan daya emparan akan menyebabkan tali putus. Setiap kali kami bergerak di sepanjang laluan bulat (dengan basikal, kereta, trem, dll.), kami ditekan ke arah yang bertentangan dari selekoh. Oleh itu, pada trek berkelajuan tinggi, pada bahagian dengan selekoh tajam, trek mempunyai cerun khas untuk memberikan kestabilan yang lebih kepada pelumba yang bersaing. Mari kita pertimbangkan satu lagi contoh yang menarik. Oleh kerana planet kita berputar mengelilingi paksinya, daya emparan bertindak ke atas mana-mana objek yang berada di permukaannya. Akibatnya, keadaan menjadi lebih mudah. Jika anda mengambil berat 1 kg dan memindahkannya dari kutub ke khatulistiwa, maka beratnya akan berkurangan sebanyak 5 gram. Dengan nilai yang tidak seberapa, keadaan ini kelihatan tidak penting. Walau bagaimanapun, dengan peningkatan berat badan, perbezaan ini meningkat. Sebagai contoh,lokomotif wap yang tiba di Odessa dari Arkhangelsk akan menjadi 60 kg lebih ringan, dan kapal perang seberat 20,000 tan, yang telah mengembara dari Laut Putih ke Laut Hitam, akan menjadi 80 tan lebih ringan! Mengapa ini berlaku?

magnitud daya emparan
magnitud daya emparan

Kerana daya emparan yang timbul daripada putaran planet kita cenderung untuk menyerakkan segala yang ada di atasnya dari permukaan Bumi. Apakah yang menentukan nilai daya emparan? Sekali lagi, ingat peraturan kedua Newton. Parameter pertama yang mempengaruhi magnitud daya emparan, sudah tentu, adalah jisim badan berputar. Dan parameter kedua ialah pecutan, yang dalam gerakan curvilinear bergantung pada kelajuan putaran dan jejari yang diterangkan oleh badan. Kebergantungan ini boleh dipaparkan sebagai formula: a=v2/R. Ternyata: F=mv2/R. Para saintis telah mengira bahawa jika Bumi kita berputar 17 kali lebih cepat, maka tidak akan ada berat di khatulistiwa, dan jika revolusi lengkap berlaku hanya dalam satu jam, maka penurunan berat badan akan dirasai bukan sahaja di khatulistiwa, tetapi juga di semua laut. dan negara, yang bersebelahan dengannya.

Disyorkan: