Siła dośrodkowa a siła odśrodkowa
Siła dośrodkowa i siła odśrodkowa to słowa często używane w fizyce i matematyce do opisania ruchu obrotowego. Są to mylące pojęcia, a uczniom często trudno jest znaleźć różnicę między siłą dośrodkową a odśrodkową. Jest to jednak bardzo prosta koncepcja i naprawdę łatwa do zrozumienia.
Każdy obiekt obracający się po orbicie kołowej odczuwa siłę w kierunku środka ścieżki swojej orbity. Siła ta nazywana jest siłą dośrodkową. Można to wyjaśnić na przykładzie. Jeśli weźmiesz kamień i przywiążesz go do sznurka, a następnie obrócisz strunę nad głową ruchem okrężnym, siła dośrodkowa to ta, która jest przyłożona do struny w kierunku środka, który jest kamieniem w taki sposób, że działa nie odlecieć. Siła odśrodkowa jest przeciwieństwem tej siły. Jest równa i działa w kierunku przeciwnym do siły dośrodkowej. W tym przypadku będzie to odczuwalne przez ciebie, gdy porusza się na zewnątrz od środka kołowej orbity.
Wiesz, że księżyc krąży wokół Ziemi po okrągłej orbicie. Siła grawitacji odczuwalna między Ziemią a Księżycem jest wynikiem tej siły dośrodkowej. Siła odśrodkowa jest wirtualna i w rzeczywistości nie istnieje. Mówi się o tym z powodu trzeciej zasady dynamiki Newtona, która mówi, że każda akcja ma równą i przeciwną reakcję. Dlatego mówimy o sile odśrodkowej, która jest równa i przeciwna do siły dośrodkowej.
Słowa dośrodkowy i odśrodkowy pochodzą w zasadzie od łacińskich słów petitus, oznaczających skłonność do i fugo, oznaczających odpowiednio odpędzanie. Wiemy, że Ziemia kręci się wokół Słońca po orbicie z powodu siły grawitacji, jaką Słońce wywiera na Ziemi. Ta siła grawitacji ma charakter dośrodkowy, ponieważ zmusza Ziemię do środka orbity.
Jeśli rozbijemy słowo dośrodkowy, otrzymamy środek i petitus, które razem oznaczają ruch w kierunku. Z drugiej strony odśrodkowe pochodzi od słów centrum i fugo, które razem oznaczają ucieczkę.
Siła odśrodkowa występuje, gdy obiekt porusza się po orbicie. Podczas przejażdżki karnawałem, który porusza się ruchem okrężnym, czujesz siłę dociskającą cię do ściany siedzenia, jakbyś był pchany na siedzenie, co jest siłą odśrodkową. W rzeczywistości dzieje się tak, że twoje ciało chce iść dalej w tym samym kierunku, ale zakrzywiona ściana lub siedzenie przeszkadza. Siła zewnętrzna lub siła odśrodkowa, którą odczuwasz, to po prostu opór twojego ciała wobec sił, które odczuwa, gdy chce się poruszać w linii prostej.
