Центростремителната сила F се върти масата съм тяло се движи със скорост V около точка O по кръгова траектория с радиус R
Центростремителна сила - името на съставните сили, действащи върху тялото. което кара тялото да се върти (т.е., се движат по протежение на пътя. радиус на кривина в точката, в която тялото не може да се приеме за безкрайност). Този компонент насочена перпендикулярно на моментната скорост вектора на тялото.
За образуването на траекторията с радиус на кривина в точка R. центростремителна сила F с = съм с = о т 2 г = m ω 2 г = ma_ = m = >> m \ омега ^ г>. където в> - центростремителна ускорение в даден момент, т - телесно тегло, о - скоростта в дадена точка, и ω - си ъглова скорост в даден момент.
Ако се вгледаме в траекторията на въртене на тялото, можете да изберете ускоряването на гр → >>>. перпендикулярна на скоростта. Тя е тази ускоряване на движението на тялото променя посоката чрез завъртане траектория и да образуват радиус на кривината R при скорост V на ускорението е равна на V 2 R >>>. или, еквивалентно, ω 2 г г>. където ω - ъгловата скорост на тялото в даден момент спрямо моментната центъра на въртене (връзката между първата формула, а втората е очевидна, тъй като V = ω г). Този компонент на ускорението се нарича центростремителна ускорение. Според втория закон на Нютон. наблюдаваното ускорение на тялото съответства на сумата на силите, действащи върху него. Това е вярно в инерционни еталонни системи. и в съответствие с принципа на D'Alembert е, с въвеждането на силите на инерцията. вярно в неинерциални. Компонентът на сила върху тялото, съответстваща на центростремителната ускорение се нарича центростремителна сила (F в → = съм в → >> = m >>>).
В центростремителна сила не е независима сила и е само в резултат на официална разширяване на сумата от всички сили, действащи върху тялото на две части - на дължината и широчината на допирателната към траекторията. В случай на постоянна (т.е., при постоянна ъглова скорост) движение на тялото по продължение на кръгова траектория поради единствената сила действа в посока на центъра на въртене (например, принуждава опъването на преждата, която свързва тялото към центъра, или при движение по кръгова орбита в област на тежестта) всичко това е центростремителна сила. Той е насочен перпендикулярно на вектора на скоростта, работата на пълен кръг, не, не променя кинетичната енергия на тялото. Такова искане може да продължи неопределено време.
По принцип, когато движението по дължината на един път, който е различен от циркулярното писмо, в центъра на въртене, не е регистрирана по посока на сумата от сила на тялото. Например, когато Земята се движи около Слънцето в своята елиптична орбита, на Земята действа на силата на взаимно привличане на Земята и Слънцето става центростремителна напълно само в афелий и перихелия. В тази връзка, тангенциалната съставна на силата на реакция, не работи, което ще доведе до увеличаване на кинетичната енергия на тялото (по време на ускорение) или да го намали (при спиране). Това понякога се случва във Вселената по време на движението на небесните тела в Keplerian елиптични орбити около общ център на тежестта, тъй като работата на свързващите сили на пълно завъртане е нула. Също така, поради системното време компенсира моментната въртене център точката на прилагане на сила, размотавам, например превръзка.
Както и скорост, ускорение и траекторията на телата зависи от избраната референтна система, изборът на референтната система, зависи от това каква част от сумата на сила е необходимо да се разгледа центростремителна. По-специално, се движат в референтната система, свързана пряко с движещото се тяло, ние естествено намаляване на пътя към фиксирана точка в центъра на координатната система, и следователно не може в рамките на системата за справка говори за центростремителна ускорението на тялото, или на подходяща мощност , От друга страна, ще референтната система се върти по отношение на органите, получаваме го извита траектория на органите, отговарящи на центростремителна ускорение и, съответно, на центростремителна сила.
С понятието "центростремителна сила" и прехода от инерционна координатна система в ротационен не-инерционно, е тясно свързан с понятието "центробежна сила."
Поради сложността на разбиране на преходите от един кадър в друг, особено ако те се движат един спрямо друг с динамично променящата ускорение, концепцията за центростремителни и центробежни сили да предизвика много спорове и недоразумения.
- Фриш SA и AV Timoreva курс на обща физика учебник за физически и математически, физически и инженерни факултети на държавните университети, том I. M. GITTL 1957
Свързани статии