Forța centrifugă de inerție

Luați în considerare două cazuri manifestări ale forței centrifuge de inerție.

Exemplul 1. Se consideră un disc rotativ cu rafturi montate pe ea cu bile suspendate din toroanele (Figura 2). Atunci când discul este rotit cu o viteză unghiulară constantă w perle sunt deviate de către un anumit unghi, cu atât mai mare, cît e mai departe este de axa de rotație. Comparativ cu un sistem de referință inerțial (fix) toate bilele se deplaseze de-a lungul respectivului cerc cu raza R. cu margele pe actele de forță care rezultă (Figura 3).

Conform legii a doua a lui Newton

având în vedere că F / P = tg # 945;, pot fi scrise

și anume unghiul de minge de deviere depinde de viteza unghiulară și distanța de la axa de rotație disc.

Comparativ cu un cadru non-inerțial de referință asociat cu discul rotativ, mingea este în repaus.

Acest lucru este posibil în cazul în care forța (8) este echilibrată de forța de inerție. numit forța centrifugă de inerție:

Exemplul 2. Se consideră un disc rotativ în jurul unei axe verticale z perpendicular pe acestea, cu o viteză unghiulară # 969;. Împreună cu discul se rotește, se introduce un ac subțire pe minge, conectat la centrul arcului de disc (fig. 4).

Mingea pe tija ocupă o poziție în care forța tensiunea arcului (va fi centripete) este egală cu produsul dintre masa m a balonului la accelerare:

în cazul în care - accelerația normală pe minge; r - distanța de la axa de rotație spre centrul bilei.

Comparativ cu sistemul de referință asociat cu unitatea, mingea este în repaus. Este posibil punct de vedere tehnic, datorită faptului că, în plus față de forța elastică a balonului pe forța de inerție, modulul care este egală cu forța elastică (7):

inerție forță este direcționată de-a lungul razei de centrul discului. forța de inerție (8) ce rezultă într-un cadru uniform de rotație de referință, se numește forța centrifugă de inerție. Această forță acționează asupra corpului în cadrul de rotație, indiferent dacă organismul este în repaus în sistem sau care se deplasează în raport cu viteza. Dacă poziția corpului în cadru rotativ caracterizat prin vectorul rază. forța centrifugă poate fi reprezentat ca

în care - componenta vector raza direcționată perpendicular pe axa de rotație.

Forțele centrifuge. la fel ca toate forțele de inerție există doar în sistemele de referință se deplasează rapid (rotative), și dispar la trecerea la sistemele de referință inerțiale.

Acesta este supus unei forțe centrifuge, cum ar fi un pasager într-un autobuz în mișcare pe viraje. În cazul în care aparatul centrifugal să stea pe siruri de câteva bile și să aducă masina la rotație rapidă, forța centrifugă de inerție a devia bile de axa de rotație. Unghiul de deviere este mai mare, mingea este distanțată mai departe de axa. Forțele centrifuge sunt folosite în storcatoare centrifugale pentru rufe, în separatoarele pentru separarea smântână din lapte, pompe centrifuge, controlerele rotative etc. Acestea ar trebui să fie luate în considerare în proiectarea de mișcare de rotație rapidă piese de mașini.