Forza centrifuga contro forza centripeta
Share
Forza centrifuga (Latino per "centro in fuga") descrive la tendenza di un oggetto che segue un percorso curvo a volare verso l'esterno, lontano dal centro della curva. Non è davvero una forza; deriva dall'inerzia - la tendenza di un oggetto a resistere a qualsiasi cambiamento nel suo stato di riposo o movimento. Forza centripeta è un vero forza che contrasta la forza centrifuga e impedisce all'oggetto di "volare fuori", mantenendolo invece in movimento con una velocità uniforme lungo un percorso circolare.
Grafico comparativo
| Forza centrifuga | Forza centripeta | |
|---|---|---|
| Senso | Tendenza di un oggetto che segue un percorso curvo per volare via dal centro di curvatura. Potrebbe essere descritta come "mancanza di forza centripeta". | La forza che mantiene un oggetto in movimento con una velocità uniforme lungo un percorso circolare. |
| Direzione | Lungo il raggio del cerchio, dal centro verso l'oggetto. | Lungo il raggio del cerchio, dall'oggetto verso il centro. |
| Esempio | Fango che vola via da una ruota; bambini spinti a una rotonda. | Satellite in orbita attorno a un pianeta |
| Formula | Fc = mv2 / r | Fc = mv2 / r |
| Definito da | Chistiaan Hygens nel 1659 | Isaac Newton nel 1684 |
| È una vera forza? | No; la forza centrifuga è l'inerzia del movimento. | Sì; forza centripeta impedisce che l'oggetto "voli fuori". |
Contenuto: forza centrifuga e forza centripeta
- 1 Forze e inerzia
- 2 direzione
- 3 Formula
- 4 Esempi di forze centrifughe e centripete
- 5 applicazioni
- 6 riferimenti
Forze e inerzia
La forza centrifuga non è una forza "reale" - la tendenza a volare verso l'esterno è osservata perché gli oggetti che si muovono in linea retta tendono a continuare a muoversi in linea retta. Questo è chiamato inerzia e rende gli oggetti resistenti alla forza che li fa muovere in una curva.
La forza centripeta è una forza "reale". Attira l'oggetto verso il centro e gli impedisce di "volare fuori". La fonte della forza centripeta dipende dall'oggetto in questione. Per i satelliti in orbita, la forza viene dalla gravità. Se un oggetto viene fatto oscillare su una fune, la forza centripeta viene fornita dalla tensione nella corda, e per un oggetto rotante, la forza è fornita da una sollecitazione interna. Per una macchina che si muove lungo un arco, la forza centripeta proviene dall'attrito tra i pneumatici delle auto e la strada.
Se un oggetto ruota correttamente, entrambe le forze centrifughe e centripete saranno uguali, quindi l'oggetto non si muoverà verso il centro di rotazione o verso l'esterno da esso. Manterrà una distanza costante dal centro.
Direzione
Direzione della forza centripeta e della velocità La forza centripeta è diretta verso l'interno, dall'oggetto al centro di rotazione. Tecnicamente, è diretto ortogonale alla velocità del corpo, verso il punto fisso del centro istantaneo di curvatura del percorso.
La forza centrifuga è diretta verso l'esterno; nella stessa direzione della velocità dell'oggetto. Per il movimento circolare, la velocità in un dato punto nel tempo è tangente all'arco di movimento.
Formula
Entrambe le forze sono calcolate utilizzando la stessa formula:
dove unc è l'accelerazione centripeta, m è la massa dell'oggetto, che si muove alla velocità v lungo un percorso con raggio di curvatura r.
Esempi di forze centrifughe e centripete
Alcuni esempi comuni di forza centrifuga al lavoro sono il fango che vola su una ruota e i bambini sentono una forza che li spinge verso l'esterno mentre gira su una rotatoria.
Un importante esempio di forza centripeta è la rotazione dei satelliti attorno a un pianeta.
Roller Coaster, un esempio di forza centripeta in azione 
Un satellite in orbita attorno al pianeta applicando la forza centripeta. 
Illustrazione della forza centripeta (vettore rosso etichettato FT, la forza della tensione nella corda). Quando la corda viene tagliata, la forza centripeta (tensione nella corda) non agirà più sull'oggetto. Quindi non sarà più tenuto in quel percorso circolare da FT e volerà via su una tangente. applicazioni
La conoscenza delle forze centrifughe e centripete può essere applicata a molti problemi quotidiani. Ad esempio, viene utilizzato durante la progettazione di strade per impedire lo slittamento e migliorare la trazione su curve e rampe di accesso. Ha anche permesso l'invenzione della centrifuga, che separa le particelle sospese nel fluido facendo girare le provette ad alte velocità.
Riferimenti
- Forza centrifuga - Fisica Phun
- Forza centrifuga, la falsa forza - Science Joy Wagon
- Forza centripeta, la vera forza - Science Joy Wagon
- Wikipedia: forza centrifuga
- Wikipedia: forza centripeta
