Центробежное движение: F = f — Орбитальное движение планет

Содержание

F = f — Орбитальное движение планет

13 августа, 2016 — 12:21

#1

Fermer05

Не в сети

F = f — Орбитальное движение планет

F = f — Орбитальное движение планет 

Планеты удерживаются на орбите благодаря гравитационной (F) и центробежной (f) силам, которые должны быть взаимно уравновешаны. 
F = f. 
F = G×m1×m2/r2. 
f = m×v2/r. 
Благодаря гравитационной силе планеты не срываются с орбиты, а благодаря центробежной силе планеты не падают на Солнце. 
Полагаю, орбитальное движение планет должно опиратся на равенство F = f. 
http://www. mikesokol.narod.ru/ris9.gif

Считается, что планеты движутся по орбите благодаря только гравитационной силе, без участия центробежной силы. Считается, что центробежная сила (сила инерции) это сила классической механики и что в небесной механике ее не существует, а центростремительная сила (гравитационная сила), это сила небесной механики.. 

Центробежная сила, направлена от центра вращения, а центростремительная сила направлена к центру вращения, а формула у них общая f = m×v2/r. 
Гравитационная сила http://goo.gl/scq3m5 
Центробежная сила http://goo.gl/XXuw9I 

Наводящие вопросы: 
1. Если гравитационная и центростремительная сила, это одно и тоже явление природы, так почему у них разные формулы 
F = G×m1×m2/r2. 
f = m×v2/r.
http://www.physic-in-web.ru/study-22-1.html 
2. Почему в интернете нету описания орбитального движения планет? 
3. Почему в интернете не возможно найти статью о практическом применении формулы центростремительной силы? 
4.

Почему в законе всемирного тяготения, об орбитальном движении планет ничего не пишется http://goo.gl/uarUo8 
5. Почему в формуле закона всемирного тяготения F = G×m1×m2/r2, отсутствует величина орбитальной скорости. 
6. Какую тайну природы, раскрывает закон всемирного тяготения?
—————————— 
Зако́н всемирного тяготе́ния—гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. 
 
И ни слова, о центростремительной и центробежной силе и орбитальном вращении планет.

Центробежное движение

BIG: другие проекты Лазурные награды Представлены победители 11-й международной премии журнала AZURE. Публикуем подборку лауреатов. Архитектура на высоте Представляем лауреатов CTBUH Awards 2021 – премии международного Совета по высотным зданиям и городской среде. Лучшим небоскребом в мире стала башня BIG в Ванкувере. Цилиндр с садом Архитекторы BIG представили проект штаб-квартиры производителя смартфонов Oppo в Ханчжоу. The Twist. «Умный мост» в парке скульптур Кистефос Металлическая «улыбка» В жилом комплексе The Smile по проекту BIG на Манхэттене 20% квартир рассчитаны на малообеспеченных жильцов, а еще 10% горожане со средним доходом могут снять по сниженной стоимости. Лунный город Бюро BIG, ICON и SEArch+ заняты разработкой проекта «Олимп» – строительных технологий и плана первого поселения на Луне. Работа идет под эгидой НАСА. Тучков буян: последняя пятерка Вместе с финалистами конкурса на концепцию парка «Тучков буян», не вошедшими в призовую тройку, продолжаем мечтать о том, что могло бы появиться в центре Петербурга: дикий лес, новые острова, искусственный канал и много амфитеатров. Учреждение рая Бюро BIG выиграло конкурс на мастерплан трех насыпных островов на 375 000 жителей у берега малазийского острова Пинанг в Малаккском проливе. 5 «дистанционных» экскурсий по знаменитым зданиям:… Экскурсия по «двойному дому» Фриды Кало и Диего Риверы, игра «в современное искусство» от Центра Помпиду, видеотур по монастырю Ле Корбюзье, а также пятиминутные прогулки по проектам Ф.Л. Райта и виртуальный «Лего-дом» от BIG. Часовой завод Музей-мастерская швейцарских часовщиков Audemars Piguet по проекту бюро BIG. Три январские неудачи Бьярке Ингельса Основатель BIG подвергся критике из-за деловой встречи с бразильским президентом, известным своими крайне правыми взглядами и отрицанием экологических проблем Амазонии, лишился поста главного архитектора в WeWork и был отстранен от участия в проектировании небоскреба для нью-йоркского ВТЦ. Татами и роботы Бюро BIG спроектировало для Toyota «город будущего» у подножия Фудзиямы: с почти нулевым углеродным следом, прогрессивной транспортной схемой, разными видами роботов, зданиями из дерева и модулем по размеру татами. Консоли над полем Школьное здание по проекту BIG в пригороде Вашингтона составлено из пяти раскрывающихся как веер ярусов, облицованных белым глазурованным кирпичом. Как в фотокамере Недалеко от Осло по проекту BIG построен изогнутый музей-мост – в дополнение к самому крупному в Северной Европе парку скульптур. Петля культуры В культурном центре MÉCA по проекту бюро BIG в Бордо выставочные и зрительные залы сочетаются с открытыми террасами на уровне земли, в «городской гостиной» и на крыше. Лаборатория шоппинга Архитекторы BIG превратили банковское здание 1930-х на Елисейских полях в Париже в центральный универмаг Galeries Lafayette. Океанская жизнь Бюро BIG разработало для программы ООН-Хабитат проект модульного эко-города Oceanix: такие поселения предлагается размещать в Мировом океане. Новый образ мыслей В короткий список премии Мис ван дер Роэ-2019 вошло 40 европейских построек. Рассказываем о том, как распределились силы, и показываем интересные объекты. Обитаемые склоны Жилой комплекс 79&PARK в Стокгольме по проекту бюро BIG. Без острых углов Экспериментальная начальная школа WeGrow в Нью-Йорке по проекту бюро BIG. Доступные модули Бюро BIG возвело модульный корпус социального жилья на северо-западе Копенгагена. Складки на фасаде Штаб-квартира компании Shenzhen Energy в Шэньчжэне по проекту бюро BIG. Джунгли на высоте В Сингапуре по проекту бюро BIG и Carlo Ratti Associati началось строительство небоскреба с тропическими «оазисами» у подножия, на 20-м этаже и на кровле. «Детская столица» В датском Биллунне открылся LEGO House – «центр впечатлений» для любителей этого конструктора, спроектированный бюро BIG. Все во имя человека Номинированные на британскую премию «Дизайн года» проекты со всего мира, включая архитектурную категорию, отличает забота о людях и внимание к политической повестке дня. Публикуем самые яркие работы. Разрез ландшафта Бюро BIG построило «замаскированный» исторический музей на западном побережье Дании; в его состав вошел бункер времен Второй мировой войны. Шанс на победу Объявлены финалисты премии Всемирного фестиваля архитектуры WAF-2017. В шорт-лист вошли восемь проектов российских архитекторов. Google для всех Компания Google согласовала строительство своего нового офиса в Кремниевой долине по проекту Бьярке Ингельса и Томаса Хезервика. Новая идентичность на старом месте Бюро BIG выиграло конкурс на проект завода по розливу минеральной воды San Pellegrino на севере Италии. Премия ArchDaily: итоги 2016 Сайт ArchDaily опубликовал итоги ежегодной премии «Здание года». 16 лучших проектов выбрали его посетители.

Похожие статьи

«Место для всех» Победителем международного конкурса на разработку концепции Приморской набережной в Сочи стал консорциум во главе с UNStudio. На берегу очень тихой реки Проект благоустройства территории ЖК NOW в Нагатинской пойме выходит за рамки своих задач и напоминает скорее современный парк: с видовыми точками, набережной, разнообразными по настроению пространствами и продуманными сценариями «от 0 до 80». Плавная консоль У здания банка в окрестностях ливанского города Сура нет привычных ограждений, а еще Domaine Public Architects удалось добавить в проект небольшую площадь. Открытое пространство как ценность Культурный центр TEO в Герцлии близ Тель-Авива по проекту A. Lerman Architects. Еще один конструктор В Мангейме началось строительство жилого комплекса по проекту MVRDV и производителя сборных домов Traumhaus. Он должен дать будущим обитателям максимум разнообразия и кастомизации по доступной цене, что в свою очередь позволит создать там живое сообщество соседей. Элегический культурный обмен Дом приемов Города культурного обмена Китая и Италии под Чэнду по проекту пекинского бюро aoe напоминает о визите в этим места Марко Поло. Общественное дело Новое здание Амстердамского суда по проекту KAAN Architecten. Ажурные узоры Манчестерский Еврейский музей приобрел после реконструкции по проекту Citizens Design Bureau новый корпус с орнаментом на фасаде: он напоминает о культуре сефардов. Зигзаг фасада Офисное здание в Майнце защищает новый район на Рейне от шума порта. Авторы проекта – MVRDV и morePlatz. Стальная живопись Панели из нержавеющей стали на «Башне» Фрэнка Гери в арт-центре LUMA в Арле задуманы как мазки кисти Ван Гога. Лазурные награды Представлены победители 11-й международной премии журнала AZURE. Публикуем подборку лауреатов. Стеклянное облако На морском курорте Циньхуандао на северо-востоке Китая строится «Облачный центр» по проекту пекинского бюро MAD. Путь света В знаменитый дворец императора Нерона – «Золотой дом» в Риме – теперь ведет новый вход по проекту Stefano Boeri Architetti. Импортная типология Комплекс доступного жилья с начальной школой по проекту бюро Henley Halebrown в лондонском районе Хакни основан на «центральноевропейском» типе жилой башни. Силуэт прошлого Внутренний двор музея и библиотеки в Цзяшане на востоке Китая напоминает силуэтом традиционную печь для обжига керамики, которыми славился этот город. Штрихи современности Открылся после реконструкции музей истории Парижа – Карнавале: в команде проекта архитекторы Snøhetta отвечали за новшества. Обратная пропорция В Центре инноваций INES университета чилийской области Био-Био по замыслу архитекторов Pezo von Ellrichshausen пространства для совместной и индивидуальной работы обратно пропорциональны друг другу. Геометрические игры В Мохали, городе-спутнике Чандигарха, архитекторы Studio Ardete снабдили офисное здание выразительным фасадом с асимметричными балконами, оставшись в жестких рамках бюджета. Смена масштабов AMO, исследовательское подразделение бюро OMA, разработало декорации для показа ювелирной коллекции Bvlgari в миланской Галерее Виктора Эммануила II. Сотворение мира К 60-летию первого полета человека в космос в Калуге открыли вторую очередь Государственного музея истории космонавтики, спроектированную воронежским архитектором Василием Исаевым. Музей космонавтики-2, деликатно вписанный в высокий берег реки Оки, дополнил ансамбль с легендарным памятником архитектуры 1960-х авторства Бориса Бархина, могилой Циолковского в парке и ракетой «Восток» на музейной площади. Основоположник космонавтики Циолковский, мифологический покровитель Калуги, стал главным героем новой музейной экспозиции, парящим в невесомости, как Бог-Отец в картинах Тинторетто. Кирпич и свет «Комната тишины» по проекту бюро gmp в новом аэропорту Берлин-Бранденбург тех же авторов – попытка создать пространство не только для представителей всех религий, но и для неверующих. Серебро дерева Спроектированный Níall McLaughlin Architects деревянный посетительский центр со смотровой башней у замка Даремского епископа напоминает о средневековых постройках у его стен. Цифровой «валун» В Эйндховене в аренду сдан дом, напечатанный на 3D-принтере: это первое по-настоящему обитаемое «печатное» строение Европы. Этюды о стекле Жилой комплекс недалеко от Павелецкого вокзала как символ стремительного преображения района: композиция с разновысотными башнями, изобретательная проработка витражей и зеленая долина во дворе. Место сбора В Лондоне открылся 20-й летний павильон из архитектурной программы галереи «Серпентайн». Проект разработан йоханнесбургской мастерской Counterspace. Эстакада в акварели К 100-летнему юбилею Владимира Васильковского мастерская Евгения Герасимова вспоминает Ушаковскую развязку, в работе над которой принимал участие художник-архитектор. Показываем акварели и эскизы, в том числе предварительные и не вошедшие в финальный проект, и говорим о важности рисунка. Транспорт для IV промышленной революции Zaha Hadid Architects стали партнером Hyperloop Italia: это далеко не первое крупное бюро, заинтересовавшееся этим радикально новым видом транспорта. Летать в облаках Ресторан в Хибинах как новая достопримечательность: высота 820 над уровнем моря, панорамные виды, эффект левитации и остроумные инженерные решения. Вулкан Дефанса В парижском деловом районе Дефанс достраивается башня HEKLA по проекту Жана Нувеля. От соседей ее отличает силуэт и фасадная сетка из солнцерезов. Керамические тома Ажурный фасад новой библиотеки по проекту Dietrich | Untertrifaller в австрийском Дорнбирне покрыт полками с книгами – но не бумажными, а из керамики.

Технологии и материалы

Чувство города Бизнес-парк «Ростех-Сити» построен на Северо-Западе Москвы. Разновысотная застройка, облицованная затейливым клинкерным кирпичом разнообразных миксов Hagemeister, придаёт архитектурному ансамблю гуманный масштаб традиционного города. Великолепный дизайн каждой детали – Graphisoft выпускает… Обновления версии отвечают пожеланиям пользователей и обеспечивают значительные улучшения при проектировании, визуализации, создании документации и совместной работе в Archicad, BIMx и BIMcloud, что делает Archicad 25 версией, как никогда прежде ориентированной на пользователя Стильная сантехника для новой жизни шедевра русского… Реставрация памятника авангарда – ответственная и трудоемкая задача. Однако не меньший вызов представляет необходимость приспособить экспериментальный жилой дом конца 1920-х годов к современному использованию, сочетая актуальные требования к качеству жизни с лаконичной эстетикой раннего модернизма. В этом авторам проекта реставрации помогла сантехника немецкого бренда Duravit. Кирпич Terca из Эстонии – доступная европейская эстетика Эстонский кирпич соединяет в себе местные традиции и высокотехнологичное производство мирового уровня под маркой Wienerberger. Технические преимущества облицовочного кирпича Terca особенно ценны в нашем северном климате – благодаря им фасады не потеряют своих эстетических качеств, а постройки будут долговечными. Прочные основы декора. Методы Hilti для крепления стеклофибробетона Методы HILTI позволяют украшать фасад сложными объемными формами, в том числе карнизами, капителями, кронштейнами и узорными панелями из стеклофибробетона, отлично имитируя массивные элементы из натурального камня и штукатурки при сравнительно меньшем весе и стоимости. BRAER: возможности и особенности баварской кладки для… Компания BRAER предлагает разнообразные виды, оттенки и декоративные фактуры современной баварской кладки, как классические, так и уникальные. Кирпич BRAER отличается экологичностью и долговечностью. Дайте ванной право быть главной! Mix&Match – простой и понятный инструмент для создания «журнального» дизайна ванной комнаты. Воспользуйтесь концепцией от Cersanit с десятками комбинаций плитки и керамогранита разного формата, цвета и фактуры для трендовых интерьеров в разных стилях. Идеально подобранные миксы гармонично дополнят вашу идею и помогут сократить время на создание проекта. Современная архитектура управления освещением В понимании большинства людей управлять освещением – это включать, выключать свет и менять яркость светильников с помощью настенных выключателей или дистанционных пультов. Но управление освещением гораздо глубже и масштабнее, чем вы могли себе представить. Чистота по-австрийски Самоочищающаяся штукатурка на силиконовой основе Baumit StarTop – новое поколение штукатурок, сохраняющих фасады чистыми. Кто самый зеленый 14 небоскребов из разных частей света, которые достраиваются или планируются к реализации: уже не такие высокие, но непременно энергоэффективные и поражающие воображение. Материализация формы Три проекта, реализованные с применением объемных металлических панелей Gradas. Советы проектировщику: как выбрать плоттер в 2021 году Совместно с компанией HP, лидером рынка широкоформатной печати, рассматриваем тенденции, новые программные и технические решения и формулируем современные рекомендации архитекторам и проектировщикам, которым требуется выбрать плоттер. Energy Ice – стекло, прозрачное как лед Energy Ice – новое мультифункциональное стекло, отличающееся максимальным светопропусканием. Попробуем разобраться, в чем преимущество новинки от компании AGC Стать прозрачнее Zabor modern предлагает ограждения европейского типа: из тонких металлических профилей, функциональные, эстетичные и в достаточной степени открытые. Блестящая начинка для первого здания Нормана Фостера… В штаб-квартире компании РМК – первой постройке бюро Нормана Фостера в России – установлена дизайнерская сантехника Duravit. Башня превращается Совместно с нашими партнерами, компанией «АЛЮТЕХ», начинаем серию обзоров актуальных тенденций высотного строительства. В первой подборке – 11 реализованных высоток со всего мира, демонстрирующих завидную приспособляемость к характерной для нашего времени быстрой смене жизненных стандартов и ценностей. Baumit Life Challenge: семь лучших фасадов Европы Рассказываем об итогах премии Baumit Life Challenge – за лучший фасад, выполненный с использованием продукции Baumit. Прочность без границ Инновационный фибробетон Ductal®, превосходящий по прочности и долговечности большинство строительных материалов, позволяет создавать как тончайшие кружевные узоры перфорированных фасадов, так и бархатистые идеальные поверхности большеформатной облицовки. Обновление коллекции декоров ALUCOBOND® Design Коллекция декоров ALUCOBOND® Design от компании 3A Composites пополнилась несколькими новыми образцами – все они находятся в русле тренда на натуральность и отвечают самым актуальным тенденциям в дизайне. В единстве и гармонии с природой. Глазурованный керамогранит… Молодой, активно развивающийся керамический завод «Грани Таганая» дополнил ассортимент выпускаемой продукции новыми актуальными коллекциями глазурованного керамогранита GRESSE.

Сейчас на главной

Поток и линии Проекты вилл Степана Липгарта в стиле ар-деко демонстрируют технический символизм в сочетании с утонченной отсылкой к 1930-м. Один из проектов бумажный, остальные предназначены для конкретных заказчиков: топ-менеджера, коллекционера и девелопера. Один раз увидеть 8 короткометражных документальных фильмов на околоархитектурные темы, в том числе: лондонская башня-кооператив 1970-х, японский скульптор Саграда-Фамилия, сборное жилье наших дней и подборка ярких архитектурных фрагментов из художественных лент последних 100 лет. Дом для ладьи Публикуем проекты победителей конкурса на концепцию нового здания музейного комплекса «Водные пути Севера» в Вытегре. Проект для неопределенного будущего Образовательный центр для детей с «органическим» садом и огородом в Мехико задуман как экономически самодостаточный и не просто ресурсоэффективный, а почти автономный. Кроме того, его можно разобрать и использовать все материалы повторно. Авторы проекта – бюро VERTEBRAL. Конкурсы и премии для архитекторов. Выпуск #245 Смотровая площадка на вулкане в Исландии, туалеты на Эвересте, «зеленая» застройка для Бейрута и жилые пространства для космического корабля. Лицо производства «Тепличное хозяйство Ботаника» доверила архитекторам ту область, где они, как правило, востребованы наименьшим образом – территорию современного производственного комплекса, где обычно царят утилитарные, нормативные и недорогие решения. Курс на развитие Рассказываем об итогах конкурса на разработку мастер-плана Астраханской агломерации, показываем проекты и презентационные ролики победителей. Старые-новые арки Напечатанный на 3D-принтере бетонный мост Striatus по проекту Zaha Hadid Architects и специалистов Высшей технической школы ETH Zürich благодаря своей традиционной сводчатой конструкции очень устойчив – в прямом и экологическом смысле. Арт-трансформер Art Barn, архив, хранилище работ и рисовальная студия британского скульптора Питера Рэндалла-Пейджа в холмах Девона, способен менять форму в зависимости от текущих нужд, а также сам себя обеспечивает электричеством. Автор проекта – Томас Рэндалл-Пейдж. Тиана Плотникова: «Наша миссия – разработать user-friendly… Говорим с основательницей стартапа Uflo – программы, помогающей конвертировать числовые данные в геометрию, о том, что побудило придумать проект, о карьере в крупных зарубежных компаниях и о страхах перед цифровыми технологиями Связь с прошлым и будущим Нидерландские мастерские Benthem Crouwel и West 8 выиграли конкурс на проект нового вокзала в Брно: этот архитектурный конкурс стал крупнейшим в истории Чехии. Авторский надзор: мытьем да катаньем Разговор на АрхПароходе 2021 со Стасом Горшуновым: о том, как ему удается добиваться качественной реализации проектов, какие проблемы приходится решать, когда жертвовать гонораром, а когда идти на компромиссы. Образ прощания Объект MAMA самарских архитекторов Дмитрия и Марии Храмовых стал единственным российским победителем конкурса фестиваля ландшафтных объектов SMACh3021, который проводится на северо-востоке Италии в Доломитовых Альпах. Новое качество Личного В Никола-Ленивце Калужской области в эти выходные проходит фестиваль Архстояние с темой «Личное». Главной постройкой фестиваля стал дом «Русское идеальное», спроектированный Сергеем Кузнецовым и реализованный компанией КРОСТ в короткие сроки. Рассматриваем дом и новые объекты Архстояния 2021. «Место для всех» Победителем международного конкурса на разработку концепции Приморской набережной в Сочи стал консорциум во главе с UNStudio. Пресса: «Непостижимое решение». ЮНЕСКО отобрало у Ливерпуля…

ЮНЕСКО решило исключить Ливерпуль из своего Списка всемирного наследия, поскольку городские власти ведут активное строительство в районе доков и порта — архитектурного ансамбля, которое агентство ООН считало важнейшим памятником. В Ливерпуле такое решение называют «непостижимым» и надеются на его пересмотр.

Главный манифест конструктивизма В Strelka Press выпущена основополагающая для отечественного авангарда книга Моисея Гинзбурга «Стиль и эпоха. Проблемы современной архитектуры» (1924): это совместный издательский проект Института «Стрелка» и Музея «Гараж». Публикуем главу «Конструкция и форма в архитектуре. Конструктивизм». На берегу очень тихой реки Проект благоустройства территории ЖК NOW в Нагатинской пойме выходит за рамки своих задач и напоминает скорее современный парк: с видовыми точками, набережной, разнообразными по настроению пространствами и продуманными сценариями «от 0 до 80». Труд как добродетель Вышла книга Леонтия Бенуа «Заметки о труде и о современной производительности вообще». Основная часть книги – дневниковые записи знаменитого петербургского архитектора Серебряного века, в которых автор без оглядки на коллег и заказчиков критикует современный ему архитектурно-строительный процесс. Написано – ну прямо как если бы сегодня. Книга – первое издание серии «Библиотека Диогена», затеянной главным редактором журнала «Проект Балтия» Владимиром Фроловым. Стилисты села Дизайн-код как способ привести небольшое поселение в порядок к юбилею или крупному событию: борьба с визуальным мусором, поиск духа места и унификация городских элементов. Диалоги об образовании и карьере Империалистический заказ и равнодушие к форме, необходимость доучить бывших студентов за свои деньги и скука формального обучения – дискуссия об архитектурном образовании на недавнем Архпароходе, как и многие разговоры на эту тему, местами была отмечена грустью, но не безнадежна и по-своему интересна. Публикуем выдержки из разговора, собранные одним из участников, архитектором и преподавателем Евгенией Репиной. Плавная консоль У здания банка в окрестностях ливанского города Сура нет привычных ограждений, а еще Domaine Public Architects удалось добавить в проект небольшую площадь. Открытое пространство как ценность Культурный центр TEO в Герцлии близ Тель-Авива по проекту A. Lerman Architects. Туман над Янцзы В сети обсуждают новую ленд-арт-инсталляцию Григория Орехова Crossroads, «пешеходную зебру» проложенную художником по воде Москвы-реки 7 июля недалеко от Николиной горы. Рассматриваем несколько недавних работ Орехова – от «перекрестка» 2021 года на реке до «перекрестка» 2020 года в зеркалах «Черного куба», созданного в честь Казимира Малевича в Немчиновке. Неоконюшня На территории ВДНХ появится новый конноспортивный манеж: его авторы обращаются к традиционной для типологии форме и материалам, трактуя их как современный парковый павильон. Никита Маликов: «Ты должен ответить в течение 15 минут» Разговор на АрхПароходе: о тонкостях и сложностях удаленной работы команды архитекторов, распределенной по нескольким регионам РФ, форматах взаимодействия, отчетов и принципах подбора сотрудников. Еще один конструктор В Мангейме началось строительство жилого комплекса по проекту MVRDV и производителя сборных домов Traumhaus. Он должен дать будущим обитателям максимум разнообразия и кастомизации по доступной цене, что в свою очередь позволит создать там живое сообщество соседей. Продолжение эстафеты: о награждении архитектурной… В Москве наградили лауреатов архитектурной премии мэра, а также премии Москомархитектуры в области архитектурной журналистики.

Механика — Центробежная сила

Определения центробежной и центростремительной силы из разных источников и другие высказывания по этому поводу.

«…, при равномерном вращении точки по окружности величина линейной скорости остаётся постоянной, а направление изменяется. Но изменение скорости в единицу времени и есть ускорение. Следовательно, при равномерном вращении по окружности точка движется с ускорением, которое обуславливает изменение скорости по направлению. Такое ускорение называется центростремительным. Вектор центростремительного ускорения направлен к центру вращения. …» ст. 54.
«В случае равномерного движения тела по окружности центростремительная сила — это результирующая всех сил, действующих на тело. Она приложена к телу и направлена к центру вращения. Её роль может выполнять любая сила, удерживающая тело на криволинейной траектории.
    По третьему закону Ньютона в природе силы существуют только парами, следовательно, при вращательном движении наряду с центростремительной силой должна существовать вторая сила, равная ей по величине и противоположная по направлению. Такая сила называется центробежной. Если центростремительная сила приложена к телу, то центробежная — к связи.» ст. 55.
Воронецкая Л. В., Васковская В. Н. Физика. «Вища школа», 1976.

«Согласно второму закону Ньютона, эта центростремительная сила пропорциональна массе тела и сообщаемому ею этому телу ускорению. Ускорение это, называемое нормальным или центростремительным, для движения по кругу радиусом R со скоростью v равно
   wn = v2/R.                                                                                         (1.4)
   Величина центростремительного ускорения впервые была определена Гюйгенсом. Центростремительная сила, вызывающая это ускорение,
   Fц = mv2/R                                                                                        (1.5)
и направлена, как ускорение, т. е. к центру. А центробежную силу направляют от центра, т. е. противоположно ускорению. Между тем ни одна реальная сила не может быть направлена против ускорения, создаваемого ею. Значит, сила эта фиктивная, введенная условно.» (Гулиа, скорее всего, имеет в виду инерционную центробежную силу (центробежную силу инерции) в неинерциальных системах отсчёта, однако и в этом случае этот текст противоречит многим курсам механики.)
Гулиа Н. В. Инерция. — М.: Наука, 1982. ст. 18-19.

«§ 134. Вращающиеся системы отсчёта. Теперь рассмотрим движение тел относительно систем отсчёта, вращающихся относительно инерциальных систем. Выясним, какие силы инерции действуют в этом случае. Ясно, что это будет более сложно, так как разные точки таких систем имеют разные ускорения относительно инерциальных систем отсчёта.
   Начнем со случая, когда тело покоится относительно вращающейся системы отсчёта. В этом случае сила инерции должна уравновешивать все силы, действующие на тело со стороны других тел. Пусть система вращается с угловой скоростью ω, а тело расположено на расстоянии r от оси вращения и находится в равновесии в этой точке. Для того чтобы найти результирующую сил, действующих на тело со стороны других тел, можно, как и в § 128, рассмотреть движение тела относительно инерциальной системы. Это движение есть вращение с угловой скоростью ω по окружности радиуса r. Согласно § 119, результирующая направлена к оси по радиусу и равна 2r, где m — масса тела. … Эта результирующая не зависит, конечно, от того, в какой системе отсчёта рассматривается данное движение. Но относительно нашей неинерциальной системы тело покоится. Значит, сила инерции уравновешивает эту результирующую, т. е. равна массе тела, умноженной на ускорение той точки системы, где находится тело, и направлена противоположно этому ускорению. Таким образом, сила инерции также равна 2r, но направлена по радиусу от оси вращения. Эту силу инерции часто называют центробежной силой инерции 1). Силы, действующие со стороны других тел на тело, покоящееся относительно вращающейся системы отсчёта, уравновешиваются центробежной силой инерции. …

1) Не путать с центробежной силой, введенной в § 119 для обозначения силы, действующей со стороны тела, движущегося по окружности, на связь.»

Под ред. академика Г. С. Ландсберга эл. уч. физики том 1 Механика, теплота … — М:. Наука, 1973. ст. 299-300.

… »

«§ 33. Поступательное и вращательное движение твёрдого тела.

В § 3 мы условились ограничиться описанием поведения только одной точки, произвольно выбранной на движущемся теле. И потом, рассматривая траекторию, скорость, ускорение и другие величины, мы рассчитывали их для этой одной, выбранной нами точки тела, т. е. мы построили кинематику точки. Однако несмотря на это, очень часто говорилось о траектории движения тела, о скорости движения тела и т. д. …

Назад

Центробежные водяные насосы

Водяные насосы центробежного типа сегодня широко используются на различных производственных объектах, а также в быту. Современные системы, в той или иной степени связанные с водой, широко применяют для своей работы подобное оборудование. Объясняется это простотой в эксплуатации и функциональностью конструкции центробежных водяных насосов.

Конструктивные особенности центробежных водяных насосов

Такие устройства состоят из довольно большого количества элементов, основными из которых являются:

1) рабочее колесо;

2) двигатель — обеспечивает работу водяного центробежного насоса;

3) корпус — представляет собой емкость, в которой размещаются все конструктивные элементы оборудования.

Принцип и особенности работы

В плане принципа работы центробежные водяные насосы чрезвычайно просты. После включения двигателя приводится в действие специальный вал, который делает вращательные движения. На валу закреплено рабочее колесо, имеющее определенное количество лопастей. Именно они и обеспечивают перемещение жидкости в радиальном направлении.

Такое движение конструктивных элементов насоса способствует образованию центробежной силы, благодаря которой вода перемещается на высокой скорости и под большим давлением. Такой принцип работы водяных насосов и дал им название «центробежные».

Вода после прохождения через лопасти рабочего колеса собирается внутри особого резервуара, который называют кожухом. Он характеризуется тем, что имеет спиралевидную форму. Благодаря такой форме не только замедляется водный поток, но и преобразовывается энергия, способствующая увеличению напора воды.

Особенности выбора водяного центробежного насоса

При необходимости в приобретении водяного центробежного насоса следует учитывать прежде всего комплектацию оборудования, а также его характерные особенности.

В настоящее время центробежные насосы могут использоваться как для грязной, так и для чистой воды. Они различаются между собой прежде всего количеством потоков. Сегодня существуют как одно- и двух-, так и многопоточные центробежные насосы. Такое оборудование классифицируется также по способу подачи воды к рабочему колесу. По этому параметру различают два типа устройств:

1) одностороннего входа;

2) двустороннего входа.

В зависимости от способа отвода воды также различают несколько разновидностей центробежных насосов:

1) с кольцевым отводом;

2) со спиральным отводом;

3) с направляющим отводом.

Центробежные насосы для воды классифицируются также по размещению вала:

1) с вертикальным размещением;

2) с горизонтальным размещением.

Чтобы правильно выбрать центробежный водяной насос, следует четко определиться с задачами, которые планируется решить с помощью такого оборудования. Изучая технические характеристики устройства, особое внимание стоит уделить его мощности, поскольку она является важнейшим параметром подобного оборудования.

Новый эффект центробежного скольжения на поверхности раздела двух жидкостей, приводящий к существенной интенсификации массообменных процессов в химических и биореакторах

«Вихревое домино» в закрученном потоке двух несмешивающихся жидкостей: а – схема вихревого реактора; б – результаты моделирования; в – экспериментальная визуализация одновременного распада вихря в нижнем и верхнем слое жидкостей; в – аномальное направление закрутки потока, возникающее за счёт обнаруженного эффекта проскальзывания; д – газовихревой биореактор, изготовленный по заказу биотехнологической компании. 

Экспериментально обнаружен эффект центробежного скольжения на поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей с близкими плотностями, в результате которого при усилении крутки потока распад вихря происходит в верхней и нижней жидкости почти одновременно. Сходящееся спиральное течение в верхней жидкости над границей раздела формирует расходящиеся спиральное движение более плотной жидкости под границей раздела. Эффект центробежного скольжения до сих пор не получил теоретического объяснения. Прямое численное моделирование такого течения дает радикальное различие с экспериментом в сценарии формирования структуры течения на начальной стадии.  Наблюдаемая множественность ячеек и их расположение улучшает перемешивание, что интенсифицирует биологические (рост, деление и питание клеток, микроорганизмов, водорослей) и химические процессы в вихревых реакторах. По заказу биотехнологической компании изготовлен опытный образец высокоэффективного газовихревого реактора для выращивании биологических культур, основанный на описанном эффекте.

Вихревое перемешивание является распространённым методом интенсификации  процессов в химических и биореакторах. Известное явление распада вихря, в результате которого вихрь в реакторе резко расширяется, а его осевая скорость обращает своё направление, хорошо изучено для однофазных течений. Как показано в данной работе, в двухжидкостных (газожидкостных) реакторах явление распада вихря сопровождается множеством новых эффектов: центробежное скольжение на поверхности раздела двух жидкостей, гистерезис и развитие множественных циркуляционных ячеек. Как оказалось, наблюдаемый в эксперименте, эффект центробежного скольжения до сих пор не имеет чёткого теоретического описания. Попытки прямого численного моделирования такого течения, хотя и приводят в квазистационарном пределе к результатам, наблюдаемым экспериментально, дают радикальное различие в сценарии формирования итоговой структуры течения на начальной стадии. Обнаружено, что для несмешивающихся жидкостей с близкими плотностями при усилении крутки потока распад вихря происходит в верхней и нижней жидкости почти одновременно. Возникает структура меридионального движения, напоминающая игральную кость домино «один-один». Важным является то, что сходящееся спиральное течение в верхней жидкости над границей раздела формирует расходящиеся спиральное движение более плотной жидкости под границей раздела. Полученные результаты представляют значительный интерес для практических приложений. Наблюдаемая множественность ячеек и их расположение улучшает перемешивание, что интенсифицирует биологические (рост, деление и питание клеток, микроорганизмов, водорослей) и химические процессы в вихревых реакторах.

ИТ СО РАН, в.н.с., д.т.н., проф. РАН Наумов И.В., в.н.с., д.ф.-м.н. Штерн В.Н., м.н.с. Цой М.А., инж.-иссл. Шарифуллин Б.Р., тел. 8(383)316-53-39.

Центрифуги

Центрифугирование используется почти во всех ежедневных задачах в области химии, биологии и фармацевтики. Большой выбор центрифуг производства Hettich и IKA, в том числе с московского склада, доступен в компании ГалаХим.

Для решения различных задач предназначены разные роторы. В лабораторных центрифугах, как правило, используются: угловые и горизонтальные роторы. Оба типа роторов имеют свои преимущества.

Угловой ротор
Прочные угловые роторы используются преимущественно при центрифугировании на высоких скоростях, которые могут быть достигнуты благодаря малому сопротивлению воздуха. Наклонное положение пробирок обеспечивает сокращение пути, который должны пройти осаждаемые частицы, что дополнительно сокращает время разделения.
Горизонтальный ротор
Во время центрифугирования сосуды совершают движение из исходного в горизонтальное положение. При этом осадок оседает в центре дна сосуда, границы фаз располагаются горизонтально. Горизонтальные роторы применяются в тех случаях, когда требуется получить высокую производительность в диапазоне средних скоростей. Отличительной чертой данного типа роторов является наличие большого разнообразия принадлежностей к ним.
Относительное центробежное ускорение
Производительность центрифуги часто описывается скоростью вращения ротора. Но силу, реально действующую на центрифугируемый образец обозначают как относительное центробежное ускорение (RCF). Для расчета значения RCF служит следующая формула :

RCF = (n/1000)² x r x 11,18
n = количество оборотов в минуту (мин-1)
r = радиус, см

Из формулы следует, что удвоение радиуса ведет к увеличению RCF в два раза, а удвоение скорости вращения — к увеличению RCF в четыре раза. Поэтому производительность центрифуг необходимо сравнивать только по значению RCF.

Иногда в характеристиках центрифуг встречается числовое значение без единиц измерения. Оно обозначает кратность, с которой центробежное ускорение превышает ускорение свободного падения g. 

Газосепаратор центробежный (ГСЦ)

СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ

Газосепаратор центробежный (ГСЦ) производства ООО «РНГ-Инжиниринг» предназначен для глубокой очистки газового потока от капельной, мелкодисперсной, аэрозольной жидкости, масла и твердых примесей. Используется на нефтегазодобывающих и нефтегазоперерабатывающих предприятиях.

Конструктивной особенностью сепаратора ГСЦ является то, что поступающий поток вводится в аппарат тангенциально, при этом энергия поступательного движения газожидкостного потока преобразуется во вращательное движение.

Данный сепаратор является центробежным аппаратом. ГСЦ может применяться как отдельный сепаратор, так и совместно с горизонтальным нефтегазосепаратором. ГСЦ может встраиваться в основной аппарат в вертикальном положении и при этом монтироваться с помощью промежуточного фланцевого соединения. В ГСЦ одновременно в поле центробежных сил происходит разделение жидкости и газа. Отделившаяся от газа жидкость стекает в полость основного аппарата. Нижняя часть ГСЦ погружена под уровень жидкости и опирается на дно основного аппарата и, таким образом, образует гидрозатвор, который не позволяет газу пройти в полость основного аппарата. Для обеспечения удаления остаточного газа, выделившегося из жидкости в основном аппарате, предусмотрен вентиляционный патрубок, сообщающий газовое пространство основного аппарата с центральным выхлопным патрубком гидроциклона, что позволяет выделяющемуся из жидкости газу уходить через ГСЦ с основным потоком газа.

Газосепараторы центробежные разрабатываются и изготавливаются по ТУ 28.99.39-008-20676863-2017 в соответствии с требованиями технического регламента Таможенного союза «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» (ТР ТС 032/2013), ГОСТ Р 52630, ОСТ 26.260.18, ОСТ 26.260.758.

Основные достоинства сепаратора

    • высокая эффективность сепарации на всем диапазоне нагрузок по жидкой и газовой фазам;
    • рабочая среда – попутный газ, природный газ, газожидкостная смесь;
    • эффективность сепарации – 99,9%;
    • потеря напора МПа – не выше 0,003;
    • малые размеры, вес;
    • устойчивая работа в пробковом режиме;
    • гарантийный срок эксплуатации – не менее 20 лет.

Высокая эффективность сепарации (99,9%) на всем диапазоне нагрузок по жидкой и газовой фазам, устойчивая работа в пробковом режиме с сохранением указанной степени сепарации достигается за счет наличия последовательно работающих, по ходу вращения газового потока, нескольких ступеней сепарации.

Что такое центробежные и центростремительные силы?

Центробежная сила повсеместно присутствует в нашей повседневной жизни, но так ли это, как мы думаем?

Мы испытываем это, когда поворачиваем на машине или когда самолет кренится в повороте. Мы видим это в цикле отжима стиральной машины или когда дети катаются на карусели. Однажды он может даже создать искусственную гравитацию для космических кораблей и космических станций.

Но центробежную силу часто путают с ее эквивалентом, центростремительной силой, потому что они очень тесно связаны — по сути, это две стороны одной медали.

Центростремительная сила определяется как «сила, которая необходима для удержания объекта в движении по изогнутой траектории и направлена ​​внутрь к центру вращения», в то время как центробежная сила определяется как «кажущаяся сила, которую ощущает объект, движущийся по изогнутой траектории, которая действует наружу от центра вращения », согласно словарю Merriam Webster Dictionary.

Обратите внимание, что хотя центростремительная сила является действительной силой, центробежная сила определяется как кажущаяся сила. Другими словами, при вращении массы на струне струна оказывает на нее внутреннюю центростремительную силу, в то время как масса, кажется, оказывает на струну направленную наружу центробежную силу.

«Разница между центростремительной и центробежной силой связана с разными« системами отсчета », то есть с разными точками зрения, с которых вы что-то измеряете», — сказал Эндрю А. Гансе, физик-исследователь из Вашингтонского университета. «Центростремительная сила и центробежная сила — это на самом деле одна и та же сила, только в противоположных направлениях, потому что они воспринимаются из разных систем отсчета».

Если вы наблюдаете вращающуюся систему снаружи, вы видите направленную внутрь центростремительную силу, ограничивающую вращающееся тело круговой траекторией.Однако, если вы являетесь частью вращающейся системы, вы испытываете очевидную центробежную силу, отталкивающую вас от центра круга, хотя на самом деле вы чувствуете внутреннюю центростремительную силу, которая не дает вам буквально уйти по касательной. .

Силы подчиняются законам движения Ньютона

Эта кажущаяся внешняя сила описывается законами движения Ньютона. Первый закон Ньютона гласит, что «тело в состоянии покоя будет оставаться в покое, а тело в движении будет оставаться в движении, если на него не действует внешняя сила.2 / р.

Третий закон Ньютона гласит, что «на каждое действие есть равное и противоположное противодействие». Точно так же, как гравитация заставляет вас воздействовать на землю, кажется, что земля оказывает равную и противоположную силу на ваши ноги. Когда вы находитесь в ускоряющемся автомобиле, сиденье оказывает на вас прямую силу так же, как вы, кажется, оказывает на сиденье обратную силу.

В случае вращающейся системы центростремительная сила тянет массу внутрь по изогнутой траектории, в то время как масса, кажется, выталкивается наружу из-за своей инерции.Однако в каждом из этих случаев применяется только одна реальная сила, а другая — только кажущаяся сила.

Лабораторные центрифуги быстро вращаются и оказывают центростремительную силу на жидкости, такие как кровь, которые затем разделяются в зависимости от их плотности. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Примеры центростремительной силы в действии

Центростремительная сила используется во многих приложениях. Один из них — моделировать ускорение космического запуска для обучения космонавтов.Когда ракета запускается впервые, она настолько загружена горючим и окислителем, что едва может двигаться. Однако по мере подъема он сжигает топливо с огромной скоростью, постоянно теряя массу. Второй закон Ньютона гласит, что сила равна массе, умноженной на ускорение, или F = ma.

В большинстве случаев масса остается постоянной. Однако у ракеты ее масса резко меняется, в то время как сила, в данном случае тяга ракетных двигателей, остается почти постоянной. Это приводит к тому, что к концу фазы наддува ускорение увеличивается в несколько раз по сравнению с ускорением нормальной силы тяжести.НАСА использует большие центрифуги, чтобы подготовить космонавтов к этому экстремальному ускорению. В этом случае центростремительная сила создается за счет того, что спинка сиденья толкает космонавта внутрь.

Другим примером приложения центростремительной силы является лабораторная центрифуга, которая используется для ускорения осаждения частиц, взвешенных в жидкости. Одним из распространенных способов использования этой технологии является подготовка образцов крови для анализа. Согласно веб-сайту Experimental Biosciences Университета Райса: «Уникальная структура крови позволяет очень легко отделить эритроциты от плазмы и других форменных элементов с помощью дифференциального центрифугирования.»

Под действием нормальной силы тяжести тепловое движение вызывает непрерывное перемешивание, которое предотвращает осаждение клеток крови из образца цельной крови. Однако типичная центрифуга может достигать ускорения, в 600–2000 раз превышающего нормальную силу тяжести. Это заставляет тяжелые эритроциты оседают на дне и расслаивают различные компоненты раствора на слои в соответствии с их плотностью.

Дополнительные ресурсы:

Эта статья была обновлена ​​10 мая 2019 года участником Live Science, Дженнифер Леман .

Центробежная сила — обзор

2.3 Свободное движение на вращающейся плоскости

Предыдущий аргумент позволяет нам объединить центробежную силу с гравитационной силой, но сила Кориолиса остается. Чтобы иметь представление о том, что эта сила может вызвать, давайте рассмотрим движение свободной частицы, то есть частицы, не подверженной никаким внешним силам, кроме кажущейся силы тяжести (истинная гравитация в сочетании с центробежной силой) в горизонтальной плоскости, идущей от Северный полюс.

Если частица свободна от какой-либо силы в этой плоскости, ее ускорение в инерциальной системе отсчета по закону Ньютона равно нулю. Согласно формуле. В уравнении (2.9), где больше нет членов, связанных с центробежным ускорением, уравнения, определяющие компоненты скорости частицы, следующие:

(2.11) dudt − 2Ωv = 0, dvdt + 2Ωu = 0.

Общее решение этой системы линейных уравнений:

(2.12) u = Vsin (ft + ϕ), v = Vcos (ft + ϕ),

, где f = 2Ω, называемый параметром Кориолиса, имеет введены для удобства, а V и ϕ — две произвольные константы интегрирования.Без ограничения общности всегда можно выбрать V как неотрицательный. (Не путайте эту константу V с y — составляющей абсолютной скорости, представленной в разделе 2.1.) Первый результат состоит в том, что скорость частицы ( u 2 + v 2 ) 1/2 остается неизменной во времени. Оно равно В , константе, определяемой начальными условиями.

Хотя скорость остается неизменной, компоненты u и v действительно зависят от времени, что означает изменение направления.Чтобы задокументировать этот эффект искривления, наиболее поучительно вывести траекторию частицы. Координаты изменения положения частицы по определению вектора скорости согласно d x / d t = u и d y / d t = v , и второе интегрирование по времени. обеспечивает

(2.13a) x = x0 − Vfcos (ft + ϕ)

(2.13b) y = y0 + Vfsin (ft + ϕ),

, где x 0 и y 0 — дополнительные константы интегрирования, определяемые по начальным координатам частицы.Из последних соотношений непосредственно следует, что

(2.14) (x − x0) 2+ (y − y0) 2 = (Vf) 2.

Это означает, что траектория представляет собой окружность с центром ( x 0 , y 0 ) и радиусом V / | f |. Ситуация изображена на рис. 2.4.

Рисунок 2.4. Инерционные колебания свободной частицы на вращающейся плоскости. Период обращения составляет ровно половину окружающего периода обращения. Этот рисунок был нарисован с положительным параметром Кориолиса, f , представителем северного полушария.Если бы f было отрицательным (как в южном полушарии), частица повернула бы влево.

В отсутствие вращения ( f = 0) этот радиус бесконечен, и частица движется по прямому пути, как мы и ожидали. Но при наличии вращения ( f ≠ 0) частица постоянно вращается. Быстрое рассмотрение уравнения. Из (2.13) видно, что частица поворачивается вправо (по часовой стрелке), если значение f положительно, или влево (против часовой стрелки), если значение f отрицательно.В общем, правило состоит в том, что частица поворачивается в направлении, противоположном вращению окружающей среды.

В этот момент мы можем задаться вопросом, является ли это вращение не чем иным, как отрицательным вращением окружающей среды таким образом, чтобы частица оставалась неподвижной в абсолютной системе отсчета. Но есть как минимум две причины, почему это не так. Во-первых, координаты центра кругового пути частицы произвольны и поэтому не обязательно должны совпадать с координатами оси вращения.Вторая и наиболее убедительная причина заключается в том, что две частоты вращения просто не одинаковы: окружающая вращающаяся плоскость совершает один оборот за время, равное T a = 2π / Ω, тогда как частица покрывает полный круг в время, равное T p = 2π / f = π / Ω, называемое периодом инерции . Таким образом, частица дважды обходит свою орбиту за один оборот самолета.

Самопроизвольное вращение свободной частицы с начальной скоростью во вращающейся среде носит название инерционное колебание .Обратите внимание, что, поскольку скорость частиц может изменяться, может изменяться и инерционный радиус, V / | f |, тогда как частота, | f | = 2 | Ω |, является свойством вращающейся среды и не зависит от начальных условий.

Предыдущее упражнение может показаться скорее математическим и лишенным какой-либо физической интерпретации. Однако существует геометрический аргумент и физическая аналогия. Давайте сначала обсудим геометрический аргумент. Рассмотрим вращающийся стол и на нем вначале частицу ( t = 0) на расстоянии R от оси вращения, приближающуюся к последней со скоростью u (рис.2.5). Некоторое время спустя t частица приблизилась к оси вращения на расстояние ut , а в поперечном направлении прошла расстояние Ω R t . Теперь он находится в позиции, обозначенной сплошной точкой. В течение промежутка t стол повернулся на угол Ω t , и наблюдателю, вращающемуся вместе со столом, кажется, что частица исходила из точки на ободе, обозначенной белым кружком. Конструкция показывает, что, хотя фактическая траектория совершенно прямая, видимый путь, отмеченный наблюдателем, вращающимся вместе с таблицей, изгибается вправо.Аналогичный вывод справедлив и для частицы, радиально отталкиваемой от центра со скоростью и . В абсолютных осях траектория представляет собой прямую линию, проходящую на расстоянии и от центра. Во время пропуска t стол повернулся, и для наблюдателя на вращающейся платформе частица вместо того, чтобы прибыть в место звездочки, очевидно повернула вправо.

Рисунок 2.5. Геометрическая интерпретация видимого отклонения траектории частицы во вращающейся рамке.Вращение происходит вправо, когда окружающее вращение происходит против часовой стрелки, как показано здесь для двух конкретных траекторий, одна из которых исходит от обода, а другая — от оси вращения.

Проблема с этим аргументом заключается в том, что для построения абсолютной траектории мы выбрали прямой путь, то есть мы неявно рассмотрели полное абсолютное ускорение, которое во вращающейся структуре включает центробежное ускорение. Последнее, однако, не следовало сохранять для согласования со случаем земного вращения, но поскольку это радиальная сила, она не учитывает поперечное смещение.Следовательно, очевидное отклонение, по крайней мере на короткий промежуток времени, полностью связано с эффектом Кориолиса.

Центробежное движение на ярмарке

Круговое движение

Силы и движение

Центробежное движение на ярмарке развлечений

Руководство для преподавателей для 14-16

Вы можете использовать этот мысленный эксперимент с распространенным примером кругового движения, чтобы стимулировать плодотворное обсуждение в классе.

Предположим, что два мальчика, A и B, посещают одно из развлечений на ярмарке, где люди сидят на вращающемся полу. A и B входят в комнату, пока пол находится в состоянии покоя, и садятся на полированный пол. Зная трюк спектакля, А. приклеивается к полу. Когда пол начинает вращаться, А отмечает, что таинственная сила, кажется, тянет его наружу. Если бы не клей, он бы соскользнул к стене.

Б, без клея; выскальзывает к стене, если А не держит его, оказывая на него внутреннее давление.Каждый мальчик чувствует, что борется с центробежной силой .

А теперь позвольте неподвижному наблюдателю взглянуть сверху с высоты птичьего полета. Если смотреть снаружи прядильной комнаты, каждый из A и B движется по круговой орбите; и каждому нужна реальная внутренняя сила, чтобы удерживать его на орбите. Для B сила — это притяжение внутрь, которое обеспечивает A: для A — это притяжение липкого пола на него. Мальчик A просто воображает внешнюю силу на B, потому что он должен приложить к нему реальную внутреннюю силу.Как видит посторонний, эти внутренние силы не нейтрализуют загадочную внешнюю силу; они делают внутреннее ускорение; они заставляют A и B двигаться по кривой.

Внешний наблюдатель предлагает дополнительный комментарий. Он видит это, когда А отпускает; B продолжается по касательной (если нет трения). Последовательные позиции B вдоль этой касательной все дальше и дальше от центра круга; Итак, как видит А (вращающийся вместе с полом), В кажется скользящим по радиусу.Но на самом деле B просто продолжает прямой (касательный) путь, простой пример первого закона Ньютона.

Центробежная сила — это заблуждение из-за того, что вы живете во вращающейся системе и пытаетесь ее забыть.

Обсуждение вращающегося пола ведет прямо к этой точке зрения. Для людей, сидящих на полу в скрытом тумане и игнорирующих его движение, существует внешнее силовое поле, наделяющее каждую массу м внешней силой м v 2 R .

Если какой-то реальный агент не применит внутреннюю силу, чтобы уравновесить это, любой оставленный объект будет казаться скользящим наружу с ускорением v 2 R . Трезвый взгляд со стороны говорит о том, что и внешнее силовое поле, и внешнее скольжение являются заблуждением из-за того, что мы живем во вращающемся каркасе и не допускаем его движения.

Почему так много говорят о центробежной силе, если она нереальна?

Категория: Физика Опубликовано: 15 декабря 2012 г.

Стиральная машина зависит от действительной центробежной силы во вращающейся системе координат.Public Domain Image, источник: Кристофер С. Бэрд.

Центробежная сила вполне реальна, если вы находитесь во вращающейся системе отсчета. Это заставляет объекты во вращающейся системе отсчета ускоряться от центра вращения. Стиральные машины, центрифуги для обогащения урана и центрифуги биологических лабораторий — все зависит от реальности центробежной силы. Однако центробежная сила — это сила инерции, что означает, что она вызвана движением самой системы отсчета, а не какой-либо внешней силой.Если я стою на земле и наблюдаю, как дети крутятся на игровой площадке, то в моей стационарной системе отсчета их внешнее ускорение вызвано просто их инерцией. В моей раме, которая находится вне вращающейся рамы, центробежная сила отсутствует. Но во вращающейся системе координат детей есть центробежная сила.

Эта странность возникает из-за того факта, что силы принимают свое ожидаемое значение в законах Ньютона только тогда, когда мы находимся в невращающихся (инерциальных) системах отсчета.Во вращающихся системах отсчета законы Ньютона принимают более сложную, неинтуитивную форму. Но законы Ньютона во вращающейся системе отсчета можно сделать похожими на — обычные законы Ньютона, если мы будем рассматривать дополнительные части в уравнениях как силы инерции. Другими словами, интуитивная природа толчков и толчков в повседневной жизни может быть распространена на вращающиеся системы отсчета, если мы назовем эффекты вращения инерционными силами. Центробежная сила — одна из этих сил инерции. Еще одна сила Кориолиса.

Геосинхронные спутники зависят от своей центробежной силы, нейтрализующей гравитацию, поэтому они неподвижно парят над одним и тем же местом на Земле. Изображение из общественного достояния, источник: НАСА.

В качестве аналогии рассмотрим трение. Сила трения в основном возникает из-за электромагнитных сил между молекулами. Хотя трение само по себе не является фундаментальным, это не делает его менее реальным. Деревянный блок, скользящий по земле, ощущает реальную противодействующую силу. Мы называем это трением.Точно так же центробежная сила оказывает очень реальное воздействие на объекты во вращающейся системе отсчета и, следовательно, реальна. Но центробежная сила не принципиальна. Скорее это вызвано вращением системы отсчета. Центробежная сила — это не какая-то психологическая странность, с которой сталкиваются люди. Он влияет на все во вращающейся системе отсчета, а не только на людей. Земля выпирает на экваторе из-за центробежной силы. Геосинхронные спутники (те, которые постоянно парят над одним и тем же местом на Земле) зависят от центробежной силы, которая точно нейтрализует гравитацию, так что спутник остается неподвижным в системе отсчета Земли.Глаз урагана (спокойное место посередине) возникает из-за того, что центробежная сила нейтрализует силу градиента давления воздуха в этой точке. Когда ураганный воздух, который втекает внутрь из-за разницы давлений, достигает точки, в которой он набирает достаточную центробежную силу, он останавливается.

Темы: центробежная, центробежная сила, сила, инерция, сила инерции, система отсчета, вращательное движение

Центробежная сила

— Видео с физикой от Brightstorm

Многие студенты называют центростремительную силу центробежной силой , но это не одно и то же. Центробежная сила — это реакция на центростремительную силу, как объясняется третьим законом движения Ньютона, но она важна только в отличие от центростремительной силы.

Центробежная сила, хорошо, что такое центробежная сила? Это звучит очень похоже на центральную фугас, ну вот в эту штуку вы кладете какой-то материал, в пробирку вы вращаете ее, и действительно плотный материал идет ко дну, и это та сила, которая тянет его вниз прямо от вращение.Это в значительной степени то, что правильно центробежная сила, у нас есть центростремительная сила, помните, которая тянет к центру вращения, хорошо, и поэтому центробежная сила, казалось бы, отталкивается прямо. В третьей части Ньютона говорится, что каждая сила имеет равную и противоположную силу, поэтому центростремительная сила, центробежная сила, верно? Единственная проблема в том, что это не настоящая сила, и это физика, у нас не может быть фальшивых сил, это глупо, хорошо. Ну почему это не настоящая сила, ладно? Что ж, давайте посмотрим на это, хорошо, так что у нас есть объект, который вращается вокруг центра, у нас есть пара сил, которые действуют на объект справа.Мы должны помнить, что в любой точке здесь у нас есть сила, называемая инерцией, и инерция всегда будет перемещать объект по касательной или под прямым углом от линии к центру, так что радиус.

Хорошо, так что сила, где бы мы ни находились, будет перпендикулярна центру. Итак, у нас есть эти две силы, и они действуют, если мы сложим их вместе и скажем, что эта сила движется в том направлении, а наша центростремительная сила движется в этом направлении, хорошо, они складываются. Правильно, мы можем сложить эти силовые факторы, и у нас возникнет ощущение, что есть сила, толкающая вправо в противоположном направлении.Но на самом деле это сила инерции, которая отталкивает объект от центра, который кажется, что он движется в этом направлении, но на самом деле он продолжает удаляться от него прямо. Потому что, если бы мы выпустили этот объект в любой момент, он бы двинулся по касательной, он не полетел бы прямо от этого центра. Итак, мы знаем, что это сила, сила инерции, которая заставляет нас думать, что есть центробежная сила, которая на самом деле просто ощущение, но не настоящая сила. И это правда о центробежной силе

10 реальных примеров центростремительной силы в действии

Независимо от того, слышали ли вы раньше о центростремительной силе, вы определенно видели ее в действии, и даже почувствовал ее всем своим телом.

На самом деле, вы, вероятно, используете центростремительную силу чаще, чем вы думаете. Даже некоторые из ваших бытовых приборов помогают использовать его для повседневных задач (подробнее об этом позже).

Однако эта сила настолько распространена, что не все до конца понимают нюансы, связанные с физикой центростремительной силы. Итак, прежде чем мы перечислим несколько интересных примеров науки в действии, давайте кратко рассмотрим, что такое центростремительная сила (и чем она не является).

Центростремительная и центробежная сила

Основное различие между центростремительной силой и центробежной силой состоит в том, что только первая может быть действительно описана как «сила».”

Центростремительная сила — это сила, которая действует на объект, чтобы направить его к центру кривизны.

Представьте, что вы качаете йо-йо по кругу. Сила, создаваемая вашей рукой, приводит в движение само йо-йо, а натяжение струны заставляет ее двигаться по круговой траектории, пока вы ее крутите. Это напряжение — центростремительная сила.

Если бы веревка порвала любую заданную точку, йо-йо полетело бы в направлении, касательном к точке на окружности, в которой было йо-йо, когда веревка порвалась.Его скорость больше не могла быть изменена центростремительной силой, создаваемой натяжением струны.

Центробежная сила , которую ощущает объект, движущийся по кривой, описывается как кажущаяся сила , потому что на самом деле нет силы, толкающей объект непосредственно наружу от центрального радиуса.

«Сила», которую ощущает объект, на самом деле является результатом инерции, которая технически является отсутствием силы. Движущийся объект остается в движении, если на него не воздействуют.

Итак, внешнее ощущение силы, которое ощущает объект, на самом деле является силой , давящей на что-то еще из-за своей линейной скорости и инерции.

Вот десять реальных примеров центростремительной силы в действии.

Карусель

После того, как вы примените силу на карусели, чтобы запустить ее, ее внешний периметр может двигаться со скоростью в несколько десятков футов в секунду.

Если вы не находитесь в безопасности на внутренней стороне перекладины, единственная центростремительная сила, удерживающая вас или вашего ребенка от вылета, — это трение ваших ног о металл или сила вашего захвата, когда вы цепляетесь за внешнюю сторону перекладины. .

Гравитрон

По сути, это карусель на стероидах. Когда вы идете на карнавал и садитесь на гравитрон, вы испытываете начальные уровни силы, которую НАСА использует для обучения космонавтов.

Единственная действующая центростремительная сила — это предел прочности на разрыв металла, который удерживает ротор на стене, к которой вы прижаты (или, технически, толкает ).

Тетербол

Снова на детскую площадку.В обычных обстоятельствах, если вы ударите по мячу кулаком, он полетит прямо в этом направлении.

Но когда вы разбиваете шаровой шарнир, натяжение веревки действует как центростремительная сила, которая перенаправляет ее по периметру окружности, в которой полюс действует как радиус.

Качели для крыльца

Гравитация заставляет качели на крыльце висеть прямо под своей системой подвески (обычно веревками или цепями), когда они не движутся.

Но когда вы толкаете (или качаете) ее вперед или назад, натяжение цепи также перенаправляет ее на вверх и на .

Поворот в автомобиле

Если вы медленно повернете машину (как и положено), вы, вероятно, почти ничего не почувствуете. Но если вы резко наклонитесь, двигаясь быстро, вы почувствуете, что вас тянет в противоположном направлении.

Центростремительная сила, которая не дает вам лететь в этом направлении, является комбинацией трения ваших шин о дорогу, высокой прочности на растяжение кузова автомобиля и, конечно же, ремня безопасности.

Планета Земля

Единственная причина, по которой Земля не летит в космосе по прямой (сценарий, в котором мы все быстро превратились бы в человеческое мороженое), — это притяжение нашего Солнца.

Центростремительная сила тяжести заставляет Землю вращаться по эллипсу вокруг Солнца.

Метание диска

Смотрите ли вы его на Олимпийских играх или делаете это самостоятельно на соревнованиях по легкой атлетике в старших классах, центростремительная сила руки спортсмена не позволяет диску лететь до тех пор, пока он не достигнет максимальной скорости.

Высвобождение этой центростремительной силы позволяет ему лететь по касательной к кругу, который они создали своим вращением.

A Стиральная машина

Как ваша собственная домашняя центрифуга, последний цикл отжима стиральной машины использует центростремительную силу (и перфорацию корзины), чтобы отделить как можно больше воды от вашей чистой одежды, когда она станет чистой.

Разбрасыватель салата

Идея машины для разбрызгивания салата, аналогичной стиральной машине, заключается в создании достаточно высокой скорости вращения для сушки листьев салата.

Идея состоит в том, чтобы создать достаточную силу, чтобы разорвать слабые водородные связи, которые помогают воде удерживаться на листьях салата.

Промышленные центрифуги

Разработанные специально для того, чтобы в полной мере использовать все преимущества физики, подробно описанные ранее, промышленные центрифуги могут генерировать силу, в несколько сотен или несколько тысяч раз превышающую силу земного притяжения.

Эта чрезвычайная сила ускоряет процесс фильтрации или осаждения, помогая отделять жидкости от твердых тел (или жидкости от более плотных жидкостей) со скоростью, которая была бы невозможна с помощью одной силы тяжести.

Практическое применение практически безгранично. Промышленные центрифуги обычно используются для извлечения кристаллов сахара из кленового сиропа, просеивания драгоценных металлов из мутной воды и обезвоживания биомассы водорослей.

Их также можно использовать для переработки молока, очистки сточных вод, производства конопли, опреснения и переработки нефти.

Сила, которую нужно учитывать

Вы не можете споткнуться, не попав в пример центростремительной силы, потому что отключение — это буквально пример центростремительной силы. Как часть центрифугирования, он также предлагает целый ряд преимуществ для нашего общества.

Если вы хотите узнать больше о том, что промышленная центрифуга может сделать для вашего бизнеса, проконсультируйтесь с нашей командой. Мы эксперты в центрифугировании, и наша скорость реакции уступает только скорости вращения нашего оборудования.

центростремительная сила и центробежная сила

центростремительная сила и центробежная сила, пара сила действия-противодействия, связанная с круговым движением. Согласно первому закону движения Ньютона, движущееся тело движется по прямой траектории с постоянной скоростью (т. Е. Имеет постоянную скорость), если на него не действует внешняя сила. Чтобы произошло круговое движение, на тело должна действовать постоянная сила, толкающая его к центру круговой траектории. Эта сила является центростремительной ( центростремительной силы ).Для планеты, вращающейся вокруг Солнца, сила гравитационная; для объекта, закрученного на веревке, сила механическая; для электрона, вращающегося вокруг атома, он электрический. Величина центростремительной силы F равна массе м тела, умноженной на квадрат его скорости v 2 , деленному на радиус r его пути: F = mv 2 / г. Согласно третьему закону движения Ньютона, на каждое действие существует равное и противоположное противодействие.Центростремительная сила, действие, уравновешивается силой противодействия, центробежной ( центробежной силы ). Две силы равны по величине и противоположны по направлению. Центробежная сила не действует на движущееся тело; единственная сила, действующая на движущееся тело, — это центростремительная сила. Центробежная сила действует на источник центростремительной силы, смещая его радиально от центра пути. Таким образом, при вращении массы на струне центростремительная сила, передаваемая струной, притягивает массу, удерживая ее на круговом пути, в то время как центробежная сила, передаваемая струной, тянет наружу в точке ее крепления в центре струны. дорожка.Часто ошибочно полагают, что центробежная сила заставляет тело вылетать со своего кругового пути, когда оно высвобождается; скорее, это устранение центростремительной силы, которая позволяет телу двигаться по прямой линии, как того требует первый закон Ньютона. Если бы на самом деле действовала сила, вынуждающая тело отклониться от его круговой траектории, его траектория при высвобождении не была бы прямым касательным курсом, который всегда наблюдается.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *