راد سنگی را به نخی بسته و آنرا شروع به چرخاندن میکنیم، سنگ در یک مسیر دایره ای شروع به حرکت کردن میکند، سرعت سنگ ثابت است، اما جهت آن تغییر میکند. اگر سرعت تغییر کند یا جهت سرعت تغییر کند. حرکت شتابدار خواهد بود از آنجا جهت سرعت سنگ در حال تغییر است بنابراین سنگ حرکت شتابداری خواهد داشت شتاب یک بردار است و جهت دارد میخواهیم جهت شتاب سنگ را تعیین کنیم از بالا به سنگ نگاه میکنیم سنگ در یک مسیر دایره ای با سرعت ثابت درحال حرکت است.
شتاب عبارت است از: تغییرات سرعت به زمان پس جهت دلتا V جهت شتاب سنگ خواهد بود همانطورکه درشکل مشخص است جهت دلتا V بطرف مرکز است بنابراین سنگ دارای یک شتاب مرکز گراست هر شتابی بعلت نیرویی ایجاد میشود به نیروی ایجاد کننده شتاب مرکز نیروی جانب مرکز میگویند نیروی جانب مرکز باعث میشود که سنگ در یک مسیر دایره ای حرکت کند.
برآیند نیروهای وارد بر جسم را میکشیم:
مولفه Tسینوس تترا پیوسته گرایش بطرف مرکز دارد و نیروی جانب نامیده میشود نیروی جانب مرکز باعث حرکت سنگ در مسیر دایره ای میشود در یک لحظه طناب پاره میشود بنظر شما چه اتفاقی می افتد؟
سنگ به حرکت خود ادامه میدهد یعنی با همان سرعتی که در لحظه پاره شدن داشته مماس بر مسیر دوران پرتاب میشود برای اینکه بفهمیم چرا سنگ در هنگام پاره شدن این رفتار از خود نشان داده یعنی تمایل داشته که به مسیر خودش در همان لحظه طناب پاره شده است ادامه بدهد باید مفهوم اینرسی را بدانیم.
سوار بر ماشین در حال حرکت هستید ناگهان مانعی در مقابل ماشین قرار میگرد و شما ترمز میکنید میبینید که به سمت جلو پرتاب میشوید چرا در حقیقت بدن شما با سرعتی برابر با سرعت ماشین درحال حرکت بوده بنابراین تمایل دارد همچنان به حرکت خود ادامه بدهد وقتی ماشین ترمز میکند و متوقف میشود تمایل به ادامه حرکت به سمت جلو باعث پرتاب شدن شما به سمت جلو میشود نیرویی که باعث میشود جسمی که در یک مسیر دایره ای درحال حرکت است همانطور حول یک نقطه ثابت به حرکت دایره ای خود ادامه دهد نیروی مرکز گراست جهت نیروی مرکز گرا بسمت مرکز منحنی است.
نیروی گریزازمرکز همانطورکه از اسمش مشخص است بایستی عکس نیروی مرکز گرا باشد به یک نکته توجه کنید که نیروی گریز از مرکز وجود خارجی ندارد در سنگی که در مسیر دایره ای درحال چرخش بود تمایلی وجود دارد که در مقابل تغییر جهت سرعت مقاومت میکند این تمایل را اینرسی میگویند و در حقیقت نیروی گریزازمرکز اینرسی جسم خواهد بود شما نیز بارها و بارها نیروی گریز از مرکز را تجربه کرده اید وقتی که سوار چرخ و فلکی هستید تحت تاثیر نیروی جانب مرکز درحال یک حرکت دورانی میباشید اما در عین حال این احساس را دارید که نیرویی شما را به صندلی میفشاراند و تمایل به این دارد شما را از مرکز دوران دور کند. این نیرو همان نیروی گریزازمرکز است حال که تا اندازه ای با نیروی گریز از مرکز آشنا شدیم ببینیم که چرا پمپ های سانتریفیوژ به پمپ های گریزازمرکز مشهور هستند.
1 دیدگاه