كما تعلم ، من الشائع لأي جسم مادي أن يحافظ على حالة الراحة أو الحركة المستقيمة المنتظمة حتى يتعرض لأي تأثير من الخارج. قوة الطرد المركزي ليست سوى مظهر من مظاهر هذا القانون العالمي من القصور الذاتي. في حياتنا ، يوجد في كثير من الأحيان أننا لا نلاحظه عمليًا ونتفاعل معه على مستوى اللاوعي.
مفهوم
قوة الطرد المركزي هي نوع من التأثير الذي تمارسه نقطة ما على القوى التي تقيد حرية حركتها وتجبرها على التحرك بشكل منحني بالنسبة للجسم الذي يربطها. نظرًا لأن متجه الإزاحة لهذا الجسم يتغير باستمرار ، حتى لو بقيت سرعته المطلقة دون تغيير ، فلن تكون قيمة التسارع صفرًا. لذلك ، بسبب قانون نيوتن الثاني ، الذي يحدد اعتماد القوة على كتلة الجسم وتسارعه ، وهناك قوة طرد مركزي. الآن دعونا نتذكر القاعدة الثالثة للفيزيائي الإنجليزي الشهير. وفقا له ، في الطبيعة ، توجد القوى في أزواج ، مما يعني أنه يجب موازنة قوة الطرد المركزي بشيء ما. في الواقع ، يجب أن يكون هناك شيء ما يبقي الجسم على مساره المنحني! لذلك ، بالترادف مع قوة الطرد المركزي ، تعمل قوة الجاذبية أيضًا على الجسم الدوار. الفرق بينهما هو أن الأول متصل بالجسم ، والثاني - ارتباطه بالنقطة التي يدور حولها الدوران.
حيث يتجلى عمل قوة الطرد المركزي
يجدر فك حمولة صغيرة مرتبطة بخيوط يدويًا ، بمجرد أن يبدأ الشعور بتوتر الخيوط. إذا لم تكن هناك قوة مرنة ، فإن تأثير قوة الطرد المركزي سيؤدي إلى كسر الحبل. في كل مرة نتحرك على مسار دائري (بالدراجة أو السيارة أو الترام ، إلخ) ، يتم الضغط علينا في الاتجاه المعاكس من المنعطف. لذلك ، على المسارات عالية السرعة ، في المقاطع ذات المنعطفات الحادة ، يكون للمضمار منحدر خاص لتوفير مزيد من الاستقرار للمتسابقين المتنافسين. لنفكر في مثال آخر مثير للاهتمام. نظرًا لأن كوكبنا يدور حول محوره ، فإن قوة الطرد المركزي تعمل على أي كائنات موجودة على سطحه. نتيجة لذلك ، تصبح الأمور أسهل قليلاً. إذا كنت تزن 1 كجم وتحركه من القطب إلى خط الاستواء ، فإن وزنه سينخفض بمقدار 5 جرامات. مع هذه القيم الهزيلة ، يبدو هذا الظرف غير مهم. ومع ذلك ، مع زيادة الوزن ، يزداد هذا الاختلاف. علي سبيل المثال،ستصبح القاطرة البخارية التي تصل إلى أوديسا من أرخانجيلسك أخف وزنًا بمقدار 60 كجم ، وستصبح البارجة التي تزن 20000 طن ، والتي سافرت من البحر الأبيض إلى البحر الأسود ، أخف وزنًا بمقدار 80 طناً! لماذا يحدث هذا؟
لأن قوة الطرد المركزي الناتجة عن دوران كوكبنا تميل إلى تشتيت كل ما هو عليه من على سطح الأرض. ما الذي يحدد قيمة قوة الطرد المركزي؟ مرة أخرى ، تذكر قاعدة نيوتن الثانية. المعلمة الأولى التي تؤثر على حجم قوة الطرد المركزي ، بالطبع ، هي كتلة الجسم الدوار. والمعامل الثاني هو التسارع ، والذي يعتمد في الحركة المنحنية على سرعة الدوران ونصف القطر الذي يصفه الجسم. يمكن عرض هذا الاعتماد كصيغة: a=v2/ R. اتضح: F=mv2/ R. لقد حسب العلماء أنه إذا كانت الأرض تدور 17 مرة أسرع ، فسيكون هناك انعدام وزن عند خط الاستواء ، وإذا حدثت ثورة كاملة في ساعة واحدة فقط ، فسيتم الشعور بفقدان الوزن ليس فقط عند خط الاستواء ، ولكن أيضًا في جميع البحار. والدول المجاورة لها
