V sedmé třídě, během výuky fyziky, procházejí žácimechanici- část o tom, jak se těla pohybují a vzájemně se ovlivňují. Mechanici studující bloky, páky, síly. Včetně odstředivých a dostředivých.
Podle učitelů v moskevských školách každý čtvrtý student nerozlišuje jednu sílu od druhé. Žáci jsou zmateni kvůli společnému kořenu -centrum . Je na čase zjistit, co to je, jaký je rozdíl mezi nimi a jak vypadají.
Co je to odstředivá síla
První příklady:
- Když pračka vytlačí vlhké prádlo, buben se rychle otáčí. Z tkaniny tedy vychází voda.
- Hodit kladivo na olympijských hrách. Před házením sportovce kolem jeho osy a pak uvolní kladivo.
- V čínských cirkusech je populární číslo s motocyklisty v kovové kouli. Kaskadéři jsou vypuštěni uvnitř konstrukce, kde zrychlují a projíždějí celým povrchem míče. Dokonce i nahoře.
- Při prudkém zatáčení cestujících uvnitř vozu přináší na stranu.
Odstředivá síla (Fcentralizovaná )je síla, která působí na zakřivené těleso s úhlovou rychlostí. Pro jeho nalezení použijte dva vzorce:F=manebo F =mv2/r,kde m je hmotnost, a je zrychlení, v - rychlost r - poloměr.
Fcentrální bankavzniká při setrvačnosti, když se tělo pohybuje křivočaré. Záleží na dvou věcech: na středu rotace; k objektu. Například házení kladivem: sportovec se točí kolem své osy spolu s projektilem. MetallicDrát je tažen míčem, který váží jako školní brašna. Když sportovec uvolní rukojeť, kladivo letí rovně.
Kladivo utahuje drát, jak se víří ve vzduchu. Je ovlivněna setrvačností, která ho „táhne“ z trajektorie pohybu. Spolu s nimi je míč držen sportovcem a napnutým drátem. Proto projektil nebude odletět, dokud sportovec neuvolní rukojeť.
Nyní zpět do vzorce: poloměr je délka drátu; hmotnost je hmotnost míče; rychlost je, jak rychle se sportovec točí; centrum rotace - sportovec sám.
Co je to dostředivá síla
Příklady:
- Země letí kolem Slunce na oběžné dráze.
- Yo-yo se točí kolem paže.
- Ferris wheel udělá plnou zatáčku.
Středová síla (Fcs )je síla, která působí na zakřivené těleso. Pro nalezení použijte vzorec: F =mv2/r.
Fccnastane, když se tělo pohybuje v kruhu a něco ho drží na trajektorii. Vraťme se na příklad házení kladivem: míč víří ve vzduchu, ale neodlétá od sportovce za délku drátu. Jako by něco přitahovalo téma. To je drženo Fcs .
Fcsje zobecnění jiných vlivů na předmět akce. Například, sportovec drží kladivo nebo Slunce přitahuje Zemi k sobě a neletí od orbity.
V prvním případě je míč držen sportovcem a napětí drátu. Ve druhé - Země nepustí přitažlivost Slunce. Tyto případy nemají nic společného, ale říkají jim totéž.
Fcszávisí na: poloměru mezi objektem; střed otáčení. Čím větší je vzdálenost mezi středem otáčení a předmětem, tím méně ovlivňuje. Pokud například připoutáte k metru lano kámen, otočte jej, zatáhne se silou F. Pokud změníte lano na 2 metry, bude to již F /2.
Co je mezi nimi společné
Je čas porovnat odstředivé a dostředivé síly. Mají rozdíly a podobnosti. Zde jsou společné funkce:
Stejná hodnota
Země se otáčí kolem Slunce na eliptické dráze. Když planeta letí ve vzdálenosti 147 milionů kilometrů, její rychlost je30,2 km /s . Toto místo se nazývá perihelion. Zde Fcbje nejvíce, protože rychlost je nad průměrem a mezera mezi planetou se středem otáčení je krátká.
Ve vzdálenosti 152 milionů kilometrů od Slunce rychlost klesne na29,2 km /s . Tato zóna se nazýváaphelion . Zde je Fcentrální bankanejnižší, protože vzdálenost od hvězdy je větší a rychlost je nižší než průměr.
Planeta letí mezi perihelionem a aphelií při průměrné rychlosti29,8 km /s .
Vyskytují se současně
Objevují se, když se objekt pohybuje křivě. Zde jsou příklady pro jasnost:
V konstrukčních čepelích s elektromotorem byly zavěšeny dvě závaží. Motor je otočil, objevila se setrvačnost. Začali se otáčet na ostří, ale neodletěli. Oni byli zadrženi Fcs .
Auto zrychlilo na120 km /ha šlo do zatáčky. Auto se smykem změnilo směr jízdy na úkor centrální banky F. Ale auto neníodletěl ze silnice a zůstal na pásu. Stalo se to proto, že Fccdržel auto.
Ve všech příkladech začaly jednat současně.
Jak se liší
Vznikají, když se tělo pohybuje zakřiveně. Jejich hodnoty jsou stejné. Ale nejsou stejné. Je na čase zjistit, jaký je rozdíl.
Jiný směr
První rozdíl je směr. Skutečnost, že jsou si navzájem rovné a zároveň se objevují, neznamená, že jejich vektory se dívají stejným směrem.
Země se otáčí kolem Slunce na své oběžné dráze. Snaží se odtrhnout od hvězdy, aby letěla do galaxie. Ale něco ji drží.
Fcentrální bankaje směrována ze středu rotace. Vytáhne planetu co nejdále od hvězdy. Ale proč je to největší perihelion? Protože čím blíže je planeta ve středu, tím více na ní působí. Pokud nahradíme rychlost a poloměr perihelionu vzorci F = mv2/r, pak se ukáže, že Fcbje v krátkém úseku větší.
Fcsje opakem odstředivého. Je nasměrován do středu a neumožňuje tělu opustit trajektorii.
Pro Fcba Fccpracuje Newtonovo třetí právo: F1= -F2 . Těla působí na sebe stejně stejně, ale naopak. Země se tedy stále otáčí kolem slunce.
Zdroje výskytu
\ tKromě opačných směrových vektorů mají další rozdíl - příčinu vzhledu.
Inertnost se objeví, když se objekt pohybuje krutě. To znamená, že se auto snaží pohybovatrovně, když jedete do zatáčky při rychlosti 120 km /h.
Fcsse objevuje kvůli různým zdrojům: tah motoru zabraňuje vozidlu odletět ze silnice; síla sportovce a napětí drátu drží kladivo; Slunce přitahuje Zemi. Všechny tyto příklady jsou různé fyzikální jevy, ale oni jsou voláni stejný.
