የሴንትሪፔታል ፍጥነት መጨመርን የሚያመጣው ምንድን ነው፡ ማወቅ ያለብዎት 7 እውነታዎች

ሴንትሪፔታል “መሃል መፈለግን” ነው የሚያመለክተው፣ ስለዚህ በክበብ ውስጥ የሚንቀሳቀስ ንጥል ነገር የሚሰማው ሃይል እንደ ሴንትሪፔታል ሃይል ይባላል።

የመሃል ፍጥነቶች በሴንትሪፔታል ኃይሎች ይመጣሉ። የትኛውም ሳተላይት በሰማይ አካል ዙሪያ ያለው ክብ እንቅስቃሴ፣ ከምድር በፀሐይ ዙሪያ ከምታዞርበት በስተቀር፣ በመካከላቸው ባለው የስበት መስህብ በሚፈጠረው የመሃል ሃይል ምክንያት ነው።

እንደ ምሳሌ አንድ ሰው በገመድ ላይ የተንጠለጠለ ኳስ በጭንቅላቱ ላይ በአግድም ሲሽከረከር ገመዱ በእጁ እና በእጁ ላይ ባሉት ጡንቻዎች የሚፈጠረውን ሴንትሪፔታል ኃይል ያስተላልፋል ፣ ይህም ኳሱ በክብ እንቅስቃሴ ውስጥ እንዲንቀሳቀስ ያደርገዋል።

በክበብ እንቅስቃሴ ልዩ ሁኔታ ውስጥ የተጓዘው ርቀት ከክብ ክብ ወይም 2r ጋር እኩል ነው ፣ r የክበብ ራዲየስ እና የሂሳብ ቋሚ ነው። ወቅቱ በፊደል ቲ ይገለጻል ይህም አንድ ነገር የራሱን ክብ መስመር አንድ ሙሉ ሽክርክሪት ለመጨረስ የሚወስደው ጊዜ ነው.

"የማዕከላዊ ማፋጠን" የምስል ምስጋናዎች፡- Wikimedia

ሴንትሪፔታል ማፋጠን ምንድነው?

የፍጥነት ለውጥ ማፍጠን በመባል ይታወቃል። ስለዚህ አንድ ነገር በቋሚ ፍጥነት በክበብ ውስጥ የሚጓዝ መፋጠን እንዴት ይለማመዳል? ፍጥነት እና ፍጥነት ምንም እንኳን አንድ አይነት ነገር አይደሉም። ፍጥነት በቀላሉ በምን ያህል ፍጥነት እንደሚንቀሳቀሱ ነው።

አቅጣጫ ስለሌለው, scalar ነው. ፍጥነትዎ እና አቅጣጫዎ የእርስዎ ፍጥነት ነው፣ በሌላ በኩል። አቅጣጫ አለው፣ ቬክተር ያደርገዋል። እንደ ምሳሌ፣ 3 ማይል በሰአት ፍጥነት ነው፣ ነገር ግን በደቡብ 3 ማይል በሰአት ፍጥነት ነው።

በክበብ ውስጥ የሚጓዝ ነገር አቅጣጫ ያለማቋረጥ ይቀየራል፣ ፍጥነቱም ይለወጣል። በተጨማሪም፣ በማንኛውም ጊዜ የአንድ ነገር ፍጥነት ሲቀየር፣ ምንም እንኳን ከሁለቱም ይልቅ በአንድ አቅጣጫ ብቻ ቢሆንም፣ ነገሩ እየፈጠነ መሆን አለበት።

የመሃል መፋጠን እውነታዎች መንስኤው ምንድን ነው?

አንድ ወጥ የሆነ የክብ እንቅስቃሴን ከግምት ውስጥ ካስገባን ፣በእቃው እና በመሃል መካከል ያለው ፍጥነት እና መለያየት እንደማይለዋወጥ እናስተውላለን። ማዕከላዊ ማፋጠን ቋሚም እንዲሁ.

ራዲየስ ቬክተር, በመሠረቱ የክብ እንቅስቃሴው በሚከሰትበት መንገድ ላይ ካለው ራዲየስ ጋር የተያያዘ ነው ተብሎ የሚነገርለት, ሊታወስ ከሚገባቸው ምክንያቶች አንዱ ነው. ቬክተሩ የሚመራው የሴንትሪፔታል ፍጥነት ነው፣ ማለትም፣ ወደ ውስጥ ነው፣ በዚህ ራዲየስ።

ለሴንትሪፔታል ፍጥነት ጥገኝነት አለ እና በእሱ ላይ የተመካው ሁለቱ ዋና ዋና ነገሮች በእንቅስቃሴ ላይ ያለው የፍጥነት ፍጥነት እና የማዕዘን ፍጥነት ነው።

አንድ ወጥ የሆነ የክብ እንቅስቃሴን ካሰብን ከዚያም ሴንትሪፔታል ፍጥነት እንደ ቋሚ ቬክተር አይቆጠርም. ምክንያቱ በማዕከሉ ውስጥ በሚንቀሳቀስ ነገር መካከል ያለው ፍጥነት እና መለያየት ሁልጊዜ ቋሚ ሆኖ ይቆያል።

ቬክተር ወይም ራዲየስ ቬክተር ከክብ እንቅስቃሴ ራዲየስ ጋር ይዛመዳል። ቬክተሩ በዚህ ራዲየስ በኩል የሴንትሪፔታል ፍጥነት አቅጣጫን ይወክላል. ስለዚህ, ውስጣዊ ነው.

r እንደ ራዲየስ በሚታይበት ቦታ፣ v እንደ ታንጀንቲያል ፍጥነት፣ እና ac እንደ ሴንትሪፔታል ማጣደፍ ይቆጠራል። የሴንትሪፔታል ፍጥነት መጨመር ብዙውን ጊዜ በቬክተር መልክ አሉታዊ ምልክት አለው.

የሴንትሪፔታል ፍጥነት እንዲጨምር የሚያደርገው ምንድን ነው?

አጠቃላይ ሃይል የሴንትሪፔታል ፍጥነትን ያመጣል. ለተወዛዋዥ ኳስ (ወይም ቴዘርቦል) ጨዋታ በገመድ ውስጥ ያለው ውጥረት ነው።

በሳተላይት ላይ የስበት ኃይል መሳብ ነው። በመኪናው እና በመጠምዘዝ መካከል ያለው ኃይል የግጭት ኃይል ሲሆን እንደ ድልድይ ኃይል ተብሎም ይጠራል.

ኃይሉን ካስወገዱ እቃው ወደ ክብው ቀጥ ያለ መንገድ መጓዙን ይቀጥላል፣ ይህ ደግሞ የመሃል መፋጠንን ያስወግዳል።

የሴንትሪፔታል ፍጥነት መጨመር ምን ያስከትላል
“የሚወዛወዝ ኳስ” የምስል ምስጋናዎች፡- Wikimedia

የሴንትሪፔታል ፍጥነትን የሚነኩ ነገሮች ምንድን ናቸው?

ዕቃውን በክብ እንቅስቃሴ ለማንቀሳቀስ የሚያስፈልገው የኃይል ዓይነት እንደ ሴንትሪፔታል ኃይል ይቆጠራል። በሴንትሪፔታል ሃይል ላይ ተጽእኖ የሚያሳድሩ በዋናነት ሶስት ነገሮች አሉ እና እንደ ተሰጡት፡ የእቃው ብዛት; የእሱ ፍጥነት; የክበቡ ራዲየስ.

በቋሚ ታንጀንቲያል ፍጥነት እና የክብ መንገድ ራዲየስ፣ የመሃል ኃይሉ ከቁስ ክብደት ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ ነው።

ተዳፋት = F / ሜትር = v² / r

በቋሚ ራዲየስ ክብ መንገድ እና የቁስ አካል፣ ማዕከላዊ ኃይል ከታንጀንቲያል ካሬ ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው። ፍጥነት.

ተዳፋት = F / v² = m / r

F = m v² / r

በቋሚ ታንጀንቲያል ፍጥነት እና የቁሳቁስ ክብደት፣የሴንትሪፔታል ሃይል በተቃራኒው ተመጣጣኝ ነው። ራዲየስ የክብ መንገድ.

ተዳፋት = F r = m v²

ሳንቲሙ ከመታጠፊያው አንጻር ሲቆም ወደ ሴንትሪፔታል ፍጥነት እንዲጨምር የሚያደርገው ምንድን ነው?

በሳንቲም እና በመጠምዘዣው መካከል ያለው የማይንቀሳቀስ የግጭት ሃይል በዋናነት የሚኖረው ሳንቲም እና ማዞሪያው እርስ በእርሳቸው በሚያርፉበት ጊዜ እና በተራው ደግሞ ስርዓቱን በእንቅስቃሴ ላይ የሚያንቀሳቅሰውን ሴንትሪፔታል ፍጥነትን ይፈጥራል።

መኪናን ወደ ማእከላዊ ፍጥነት እንዲዞር የሚያደርገው ምን ኃይል ነው?

በአጠቃላይ በጎማው እና በመንገዱ መካከል ያለው ግጭት ኃይል የሚባል ኃይል አለ እና መኪናው በክብ እንቅስቃሴ ውስጥ የሚንቀሳቀስበት ብቸኛው ምክንያት ይህ ነው። በቂ ግጭት ከሌለ አውቶሞቢሉ ትልቅ ራዲየስ ባለው ከርቭ ውስጥ ይንቀሳቀሳል እና ከመንገድ ይርቃል።

በአንድ የተወሰነ መኪና ላይ እናተኩር እንበል የተወሰነ የባንክ ኩርባ ሲሰራ። የመኪናው ብዛት እና መዞር ራዲየስ የተስተካከሉ በመሆናቸው መኪናውን ለመዞር የሚፈለገው ማዕከላዊ ኃይል (mv)2/ r) በእሱ ፍጥነት ላይ ይመሰረታል; ከፍተኛ ፍጥነቶች ከፍተኛ የመሃል ኃይሎችን ያስገድዳሉ, ዝቅተኛ ፍጥነቶች ደግሞ ትናንሽ ማዕከላዊ ኃይሎችን ያስገድዳሉ.

የሒሳብ ንድፍን በመከተል ለመኪናው መዞር የሚያስፈልገው የሴንትሪፔታል ሃይል መጠን ልክ እንደተገለጸው (የተለመደው ሃይል አግድም ክፍል = mg tan θ) ተስተካክሏል (የመኪናው ብዛት እና የባንክ አንግል ቋሚ ተመኖች ስለሆኑ) . መኪናውን ለማዞር የሚፈልገው የመሃል ሃይል ፍጥነት ከመንገድ ከሚፈጠረው የመሃል ሃይል ጋር የሚዛመድበትን ፍጥነት ማግኘታችን ምክንያታዊ ነው።

የመኪና ክብደት፣ ኤምጂ፣ ተሽከርካሪውን ወደ ታች የሚጎትተው፣ እና የተለመደው ሃይል፣ N፣ በመንገዱ የተነሳ፣ ተሽከርካሪውን ወደ ላይ የሚገፋው፣ ተሽከርካሪው ደረጃ (ባንክ የሌለው) ወለል ላይ በሚሆንበት ጊዜ የሚንቀሳቀሱ ሃይሎች ናቸው።

ሁለቱም በአቀባዊ የሚሠሩት ከእነዚህ ኃይሎች ውስጥ የትኛውም አግድም አካል የለም። ግጭት ከሌለ መኪናው በክብ እንቅስቃሴ ውስጥ እንዲነዳ ለማድረግ አስፈላጊ የሆነውን ማዕከላዊ ኃይል ሊያመነጭ የሚችል ምንም ኃይል የለም; ተሽከርካሪው ማሽከርከር አይችልም.

በሌላ በኩል፣ መኪናው በባንክ መታጠፊያ ላይ ከሆነ፣ ሁልጊዜም ከመንገዱ ወለል ጋር ቀጥ ብሎ የሚይዘው መደበኛው ኃይል፣ ቁመታዊ አይሆንም።

የሚፈልገው ማዕከላዊ ኃይል ቀድሞውኑ ካለው ኃይል ጋር እኩል እንዲሆን መኪናው በተገቢው ፍጥነት እንዲንቀሳቀስ አስፈላጊ ይሆናል, ነገር ግን ሊቻል ይችላል. ፍፁም ለስላሳ በሆነ በረዶ ላይ እንኳን፣ መኪና በተገቢው ፍጥነት ከተነዱ የባንክ ኩርባውን በደህና ማሰስ ይችላል።

"የመኪና ማፋጠን" የምስል ምስጋናዎች፡- Wikimedia

በሃይድሮጂን አቶም ውስጥ የኤሌክትሮን ሴንትሪፔታል ማጣደፍ መንስኤው ምንድን ነው?

አሉታዊ እና አወንታዊ ክፍያ አለ ፣ ለኤሌክትሮን እሱ አሉታዊ እና ለኒውክሊየስ አወንታዊ ክፍያ ነው። ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ዙሪያ እንዲሽከረከሩ የሚያስፈልገው ማዕከላዊ ኃይል በዚህ ኤሌክትሮስታቲክ ኃይል ይቀርባል.

"የሃይድሮጅን አቶም" ምስል ምስጋናዎች: Wikimedia

መደምደሚያ

የሴንትሪፔታል ማጣደፍ መጠን አለው እና ይህ መጠን በተንዛዛ ፍጥነት እና በማእዘን ፍጥነት ላይ ቀጥተኛ ጥገኛ ነው. እነዚህን ሁሉ እውነታዎች በአእምሯችን ይዘን የማዕከላዊው ፍጥነት መጨመር በሌሎች በርካታ ምክንያቶች የተከሰተ ነው ብለን መደምደም እንችላለን ግን እንደ እነዚህ ሁለት ምክንያቶች። እንዲሁም የመሃል ፍጥነቱ ልክ እንደ ስኬር ቁጥር ይቆጠራል።

ወደ ላይ ሸብልል