Что такое центробежная сила
Перейти к содержимому

Что такое центробежная сила

  • автор:

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА

сила, с к-рой движущаяся материальная точка действует на тело (связь), стесняющее свободу движения точки и вынуждающее её двигаться криволинейно. Численно Ц. с. равна mv2/r, где m — масса точки, v — её скорость, r — радиус кривизны траектории, и направлена по главной нормали к траектории от центра кривизны (от центра окружности при движении точки по окружности). Ц. с. и центростремительная сила численно равны друг другу и направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны, но приложены к разным телам, как силы действия и противодействия. Напр., при вращении в горизонтальной плоскости привязанного к верёвке груза центростремительная сила действует со стороны верёвки на груз, вынуждая его двигаться по окружности, а Ц. с. действует со стороны груза на верёвку, натягивая её.

При применении к решению задач динамики Д’Аламбера принципа термину Ц. с. придают иногда др. смысл и наз. Ц. с. составляющую силы инерции материальной точки, направленную по главной нормали к траектории.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СИЛА

см. в ст. Сила инерции.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Центробежная сила и смещение на повороте

Центробежная сила и смещение на повороте

При движении на любом повороте возникает центробежная сила, стремящаяся занести автомобиль или опрокинуть его (см.рисунок 1).

m – масса автомобиля; V – скорость движения автомобиля; R – радиус поворота автомобиля
Рисунок 1 – Возникновение центробежной силы на повороте

Как видно из рисунка величина центробежной силы, Fтр, увеличивается пропорционально квадрату скорости, V, поэтому на повороте в первую очередь нужно снижать скорость. Выполнять поворот необходимо таким образом, чтобы траектория движения снижала вероятность смещения автомобиля на полосу, предназначенную для встречного движения под действием центробежной силы. Поэтому необходимо начинать поворот с внешней границы полосы движения (чем больше радиус прохождения поворота, тем меньше центробежная сила).
На величину центробежной силы влияет и масса транспортного средства, поэтому наиболее устойчив автомобиль против опрокидывания без груза и пассажиров (с меньшей массой). При меньшей массе центр тяжести автомобиля будет ниже, поэтому будет и меньше опрокидывающий момент от центробежной силы.
Водителям необходимо помнить, что при маневрировании (при поворотах, разворотах, перестроениях) передние и задние колеса (тем более колеса прицепа автопоезда относительно тягача или автобуса с гармошкой) имеют разные траектории движения. Смещение будет тем сильнее, чем дальше задние колёса автомобиля (колеса прицепа или гармошки автобуса) от передних колес (рисунок 2). Смещение всегда будет происходить к центру поворота.

Рисунок 2 – Смещение колес на повороте

Смещение колес на повороте

Автошкола «Профессионал» желает безаварийной езды. Успехов в изучении ПДД.

  • ул. Сибирский тракт 8Д, офис 210, тел. + 7 982 717-01-90/a>
  • ул. Гагарина 14, офис 69, тел. +7 (982) 717-01-92
  • ул. Амундсена 107, блок 3, офис 513, тел. +7 (982) 717-01-95
  • ул. Луначарского 194, офис 113, тел. +7 (982) 717-01-93
  • ул. Животноводов 20, тел. +7 (912) 230-20-41

Центробежная сила

Физика

Центробе́жная си́ла, составляющая силы инерции , направленная вдоль главной нормали траектории тела от центра кривизны (при движении по окружности – по радиусу от центра окружности). Возникает только в неинерциальной системе отсчёта . Равна по величине центростремительной силе и противоположна ей по направлению.

Редакция физических наук

Опубликовано 21 августа 2023 г. в 09:34 (GMT+3). Последнее обновление 21 августа 2023 г. в 09:34 (GMT+3). Связаться с редакцией

Информация

Физика

Области знаний: Динамика материальной точки и системы точек

  • Научно-образовательный портал «Большая российская энциклопедия»
    Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС77-84198,
    выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 15 ноября 2022 года.
    ISSN: 2949-2076
  • Учредитель: Автономная некоммерческая организация «Национальный научно-образовательный центр «Большая российская энциклопедия»
    Главный редактор: Кравец С. Л.
    Телефон редакции: +7 (495) 917 90 00
    Эл. почта редакции: secretar@greatbook.ru
  • © АНО БРЭ, 2022 — 2024. Все права защищены.
  • Условия использования информации. Вся информация, размещенная на данном портале, предназначена только для использования в личных целях и не подлежит дальнейшему воспроизведению.
    Медиаконтент (иллюстрации, фотографии, видео, аудиоматериалы, карты, скан образы) может быть использован только с разрешения правообладателей.
  • Условия использования информации. Вся информация, размещенная на данном портале, предназначена только для использования в личных целях и не подлежит дальнейшему воспроизведению.
    Медиаконтент (иллюстрации, фотографии, видео, аудиоматериалы, карты, скан образы) может быть использован только с разрешения правообладателей.

Центробежная сила

одна из сил инерции / Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Уважаемый Wikiwand AI, давайте упростим задачу, просто ответив на эти ключевые вопросы:

Перечислите основные факты и статистические данные о Центробежная сила?

Кратко изложите эту статью для 10-летнего ребёнка

ПОКАЗАТЬ ВСЕ ВОПРОСЫ

Центробе́жная си́ла в механике — многозначное понятие, сложившееся как исторически, так и в связи с неупорядоченностью научно-технической терминологии и разногласиями в научной-технической среде.

Центробежные силы относятся к криволинейному движению тела или материальной точки и, согласно Большой советской энциклопедии и ряду других энциклопедических источников, определяются следующим образом:

Центробежная сила — сила, с которой движущаяся материальная точка действует на тело (связь), стесняющее свободу движения точки и вынуждающее её двигаться криволинейно. Численно Ц. с. равна m v 2 / r /r> , где m — масса точки, v , — её скорость, r — радиус кривизны траектории, и направлена по главной нормали к траектории от центра кривизны (от центра окружности при движении точки по окружности). Ц. с. и центростремительная сила численно равны друг другу и направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны, но приложены к разным телам, как силы действия и противодействия. Например, при вращении в горизонтальной плоскости привязанного к верёвке груза центростремительная сила действует со стороны верёвки на груз, вынуждая его двигаться по окружности, а Ц. с. действует со стороны груза на верёвку, натягивает её.

При применении к решению задач динамики д’Аламбера термину Ц. с. придают иногда другой смысл и называют Ц. с. составляющую силы инерции материальной точки, направленную по главной нормали к траектории.

Изредка Ц. с. называют также нормальную составляющую переносной силы инерции при составлении уравнений относительного движения

По существу в этом определении под словосочетанием центробежная сила имеются в виду три различных значения этого термина. Рассмотрим их подробнее.

1) Центробежная сила в первом значении — ньютонова центробежная сила. На рисунке изображены: диск, равномерно вращающийся вокруг вертикальной оси, верёвка, один конец которой соединён с центром диска, а к другому концу привязан шарик. (Система отсчёта инерциальная, связанная с поверхностью Земли).

Centripetal_%26_centrifugal_forces.jpg

На шарик действует сила натяжения верёвки F → 1 >_> , направленная к центру вращения, которая искривляет траекторию движения шарика и заставляет его двигаться по окружности. Эта сила называется центростремительной. Центробежная сила также создается натяжением верёвки, но она приложена к другому телу — диску. Таким образом, центробежная и центростремительная силы в первом значении приложены к разным телам. (Верёвка в данном примере полагается нерастяжимой).

Центростремительная и центробежная силы в данном контексте выступают как обычные силы действия и противодействия по третьему закону Ньютона. Своим названием они обязаны исключительно направлению, по которому они действуют (к центру или от центра) и никакой другой смысловой нагрузки не несут. Некоторые авторы, следуя академику Ишлинскому, называют эти силы ньютоновыми или «настоящими» силами.

2) Центробежная сила во втором её значении называется д’аламберова центробежная сила.

Д’Аламберова центробежная сила является частным случаем д’аламберовой силы инерции, которая мысленно вводится в расчётную схему сил для получения формальной возможности записи уравнений динамики в виде более простых уравнений статики. Она не существует в действительности, не может быть ни ощутима, ни измерена, и относится к категории фиктивных, ненастоящих или псевдосил.

3) В третьем значении центробежной силой называется «нормальная составляющая переносной силы инерции при составлении уравнений относительного движения» [1] . Эта сила представляет собой частный случай инерционных сил, возникающих в неинерциальных системах отсчёта.

Поясним это на примере.

Представим себе диск, равномерно вращающийся вокруг вертикальной оси с угловой скоростью ω . На диске в радиальном направлении установлена направляющая, на которую надеты шарик и пружина растяжения. Шарик имеет возможность перемещения вдоль направляющей. Один конец пружины соединён с шариком, а другой зацеплён за ось диска. Относительно вращающегося диска шарик с пружиной находятся в состоянии покоя. При равномерном вращении диска тангенциальные силы и ускорение отсутствуют, а сила растяжения пружины F → пр >_>> , действующая на шарик в радиальном направлении равна произведению массы шарика m на нормальное (центростремительное) ускорение F → пр = m a → ц >_>=m_>> или

где r → >> — радиус-вектор, проведённый из центра шарика к центру диска.

Такую картину увидит наблюдатель, покоящийся в инерционной системе отсчёта, K , связанной с поверхностью Земли. Если выбрать неинерциальную систему отсчёта K ′ , связанную с диском, то, с точки зрения наблюдателя, находящегося в этой системе, диск вместе с шариком покоятся, а равновесие шарика объясняется действием двух сил: силы, стремящейся удалить его от центра диска — центробежной силы инерции F → ц >_>> и силы растяжения пружины, F → пр >_>> , направленной к центру:

По терминологии, предложенной академиком А. Ю. Ишлинским, центробежные силы инерции, иногда называют эйлеровыми силами. (Как известно, Л. Эйлер впервые использовал подвижные системы координат для решения сложных задач механики). [2] Примерами этих центробежных сил инерции являются силы, действующие на пассажиров транспорта на крутых поворотах, на лётчиков, совершающих виражи и фигуры высшего пилотажа, и на участников различных цирковых и парковых аттракционов (американские горки, центрифуга, карусели и т. п.). В отличие от фиктивных д’аламберовых сил, эйлеровы центробежные силы инерции имеют признаки, сближающие их с реальными силами. Эти силы можно ощутить и измерить. Вопрос о признании эйлеровых сил «настоящими» силами до сих пор остаётся дискуссионным.

Oops something went wrong:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *