Борбордон чегинүүчү күч vs Борбордон чегинүүчү күч
Бул салыштыруу айлануу динамикасында борбордон чегинүүчү жана борбордон чегинүүчү күчтөрдүн ортосундагы негизги айырмачылыкты тактайт. Борбордон чегинүүчү күч – бул объектини өз жолунун борборуна тарткан чыныгы физикалык өз ара аракеттешүү болсо, борбордон чегинүүчү күч – бул айлануучу эталондук системанын ичинде гана пайда болгон инерциялык "көрүнүп турган" күч.
Көрүнүктүү нерселер
- Борбордон четтөөчү күч борборго карай тартылат, ал эми борбордон четтөөчү күч алыстагандай көрүнөт.
- Эгерде борбордон четтөөчү күч болбосо, объект түз жанама сызык боюнча учуп кетмек.
- Борбордон четтөөчү күч техникалык жактан "ойдон чыгарылган күч" болуп саналат, анткени ал өз ара аракеттенүүдөн эмес, инерциядан келип чыгат.
- Эки күч тең бирдей математикалык чоңдукка ээ: массанын ылдамдыктын квадратына көбөйтүлгөнүн радиуска бөлүү.
Борбордон тепкич күч эмне?
Ийри сызык боюнча кыймылдашы үчүн нерсеге таасир этүүчү чыныгы физикалык күч.
- Багыты: айлануу борборуна карай
- Жаратылыш: Чыныгы күч (чыңалуу, тартылуу күчү, сүрүлүү күчү)
- Рамка: Инерциялык (бекем) рамкадан байкалат
- Таасири: Ылдамдыктын багытын өзгөртөт
- Талап: Ар кандай айланма кыймыл үчүн зарыл
Борбордон качуучу күч эмне?
Тегерек боюнча кыймылдаган нерсе тарабынан сезилген, аны борбордон алыстаткан күч.
- Багыты: Айлануу борборунан алыс
- Жаратылыш: Жалган же ойдон чыгарылган күч
- Рамка: Айлануучу (инерциялык эмес) рамадан байкалат
- Таасири: Сырткы түртүү же "басуу" сезилет
- Келип чыгышы: Объекттин инерциясынын натыйжасы
Салаштыруу таблицасы
| Мүмкүнчүлүк | Борбордон тепкич күч | Борбордон качуучу күч |
|---|---|---|
| Күчтүн багыты | Ичке (окту көрсөтүп) | Сырткы (огунан башка жакка багытталган) |
| Күчтөрдүн классификациясы | Чыныгы физикалык күч | Инерциялык же ойдон чыгарылган күч |
| Шилтеме алкагы | Инерциялык (стационардык байкоочу) | Инерциялык эмес (айлануучу байкоочу) |
| Ньютондун мыйзамдары | Ньютондун үчүнчү мыйзамына ылайык (аракет/реакция) | Физикалык реакция жубу жок |
| Негизги формула | Fc = mv² / r | Fcf = mv² / r (математикалык жактан бирдей) |
| Физикалык булак | Тартылуу күчү, чыңалуу же сүрүлүү | Объекттин өзүнүн инерцияга каршы туруу ийри сызыгы |
Толук салыштыруу
Негизги табият
Борбордон четтөөчү күч – бул тегерек кыймыл үчүн сезилүүчү талап; ал жиптин тартылуу күчү же планетанын тартылуу күчү сыяктуу физикалык өз ара аракеттенүүлөр менен камсыз кылынат. Борбордон четтөөчү күч, тескерисинче, салттуу маанидеги "күч" эмес, инерциянын таасири. Бул кыймылдап жаткан объекттин түз сызыкта улантуу тенденциясы, бул объект ийри сызыкка мажбурланганда сыртка түртүү сыяктуу сезилет.
Байкоочунун көз карашы
Айырмачылык байкоочунун кайсы жерде турганына жараша болот. Жерде отурган адам бурчтан бурулуп бараткан унааны карап турганда, борбордон тепкич күч (сүрүлүү) унааны ичкери тартып жатканын көрөт. Бирок, ошол унаанын ичиндеги жүргүнчү борбордон тепкич күчүнүн аны эшикке түртүп жатканын сезет. Жүргүнчүнүн сезими алар үчүн реалдуу, бирок чындыгында ал денеси түз жүрүүгө аракет кылып жатканда, унаа алардын астынан бурулуп кетет.
Математикалык байланыш
Чоңдугу жагынан алганда, эки күч тең бирдей өзгөрмөлөрдү колдонуу менен эсептелет: масса, ылдамдык жана бурулуштун радиусу. Айлануучу эсептөө системасында борбордон чегинүүчү күч эсептөөлөрдү жөнөкөйлөтүү үчүн көбүнчө борбордон чегинүүчү күчкө барабар жана карама-каршы катары каралат. Бул инженерлерге "сырткы" тартылууну "ички" структуралык таянычка каршы тең салмактоого мүмкүндүк берет, мисалы, центрифугаларды же чоң жолдордогу ийри сызыктарды долбоорлоодо.
Аракет-реакция жуптары
Борбордон четтөөчү күч Ньютондун Үчүнчү Мыйзамынын стандарттуу жубунун бир бөлүгү болуп саналат; мисалы, эгер жип шарды ичкери тартса, шар жипти сыртка тартат (борбордон четтөөчү алмашуу). Айлануучу алкактагы өз алдынча түшүнүк катары борбордон четтөөчү "күч" мындай жупка ээ эмес, анткени түртүүчү тышкы объект жок. Ал бир гана координата системасынын өзүнүн ылдамдануусунан келип чыгат.
Артыкчылыктары жана кемчиликтери
Борбордон тепкич күч
Артыкчылыктары
- +Планеталарды орбитада кармап турат
- +Унаанын коопсуз бурулушун камсыз кылат
- +Спутниктик стабилизацияда колдонулат
- +Кыймылдын стандарттуу мыйзамдарына баш ийет
Конс
- −Туруктуу энергия/киргизүүнү талап кылат
- −Структуралык чыңалууну жаратышы мүмкүн
- −Максималдуу бурулуш ылдамдыгын чектейт
- −Белгилүү бир сүрүлүү деңгээлдерин талап кылат
Борбордон качуучу күч
Артыкчылыктары
- +Лабораториялык иште суюктуктарды бөлөт
- +Жасалма тартылуу күчүн жаратат
- +Кийимдерди сыгуу циклдеринде кургатат
- +Айлануучу алкактын математикалык эсептерин жөнөкөйлөтөт
Конс
- −Механикалык бузулууга алып келиши мүмкүн
- −Жүргүнчүлөргө ыңгайсыздык жаратат
- −Көп учурда түшүнүк боюнча туура эмес түшүнүлөт
- −Чыныгы физикалык өз ара аракеттенүү эмес
Жалпы каталар
Борбордон четтөөчү күч – бул борбордон четтөөчү күчтү тең салмактаган реалдуу күч.
Инерциялык системада объектке борбордон тепкич күч гана таасир этет. Эгерде күчтөр чындап тең салмактуу болгондо, объект тегерек эмес, түз сызык боюнча кыймылдамак; "тең салмактуулук" айлануучу системаларда колдонулган математикалык ыңгайлуулук гана.
Борбордон четтөөчү күч күчтүүрөөк болгондуктан, объект "учуп чыгат".
Жип үзүлгөндө, нерсе борбордон түз алыстабайт. Ал борбордон четтөөчү күч жоголуп, инерция күчүнө ээ болгондуктан, бошотулган чекиттеги тегерекке жанма түз сызык боюнча жылат.
Борбордон четтөөчү күч таптакыр жок.
"Ойдон чыгарылган" деп аталганы менен, ал инерциялык эмес алкактардагы абдан реалдуу кубулуш. Каруселдеги адам үчүн сырткы түртүү - бул физикалык булагы жок болсо да, физиканы колдонуу менен эске алынышы керек болгон өлчөнө турган эффект.
Бул күчтөрдү тез кыймылдаган объектилер гана сезет.
Ийри кыймылдагы ар бир объект ылдамдыгына карабастан, экөөнү тең башынан өткөрөт. Бирок, формулада ылдамдык квадрат менен көрсөтүлгөндүктөн, бул күчтөрдүн интенсивдүүлүгү ылдамдык жогорулаган сайын кескин жогорулайт, бул аларды жогорку ылдамдыктагы сценарийлерде байкаларлык кылат.
Көп суралуучу суроолор
Эгерде борбордон тепкичке карай умтулуу күчү күтүүсүздөн токтоп калса, эмне болот?
Центрифуга бул күчтөрдү материалдарды бөлүү үчүн кантип колдонот?
Космосто жасалма тартылуу күчү борбордон тепкичке карайбы же борбордон тепкичке карайбы?
Эмне үчүн жолдор ийри сызыктарга ээ?
Борбордон чегинүүчү күч качандыр бир кезде "чыныгы" болобу?
Борбордон четтөөчү күч кандайдыр бир нерсеге таасир этеби?
Борбордон чегинүүчү ылдамдануу менен борбордон чегинүүчү ылдамдануунун ортосунда кандай айырма бар?
Эмне үчүн жүргүнчүлөр бурулуп бараткан автобуста сыртка эңкейишет?
Чыгарма
Нерсенин эмне үчүн орбитада тураарын же кандайдыр бир жол менен жүрөрүн тышкы көз караштан талдоодо борбордон тепкич күчтү колдонуңуз. Айлануучу системанын ичиндеги объект же адам, мисалы, жогорку G бурулушундагы учкуч тарабынан сезилген сезимдерди же механикалык чыңалууларды сүрөттөөдө борбордон тепкич күчүнө кайрылыңыз.
Тиешелүү салыштыруулар
Атайын салыштырмалуулук теориясы жана жалпы салыштырмалуулук теориясы
Бул салыштыруу Альберт Эйнштейндин революциялык эмгегинин эки түркүгүн талкалап, атайын салыштырмалуулук теориясы кыймылдагы объектилер үчүн мейкиндик менен убакыттын ортосундагы байланышты кандайча кайрадан аныктаганын, ал эми жалпы салыштырмалуулук теориясы бул түшүнүктөрдү кеңейтип, тартылуу күчүнүн фундаменталдык мүнөзүн ааламдын өзүнүн ийрилиги катары түшүндүрөт.
Атом жана молекула
Бул деталдуу салыштыруу элементтердин бирдиктүү фундаменталдык бирдиктери болгон атомдор менен химиялык байланыш аркылуу пайда болгон татаал түзүлүштөр болгон молекулалардын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал алардын туруктуулугундагы, курамындагы жана физикалык жүрүм-турумундагы айырмачылыктарын баса белгилеп, студенттерге жана илим ышкыбоздоруна зат жөнүндө негизги түшүнүк берет.
Басым vs Стресс
Бул салыштыруу бетке перпендикуляр түрдө колдонулган тышкы күч болгон басым менен тышкы жүктөмдөргө жооп катары материалдын ичинде пайда болгон ички каршылык болгон чыңалуунун ортосундагы физикалык айырмачылыктарды деталдуу түрдө баяндайт. Бул түшүнүктөрдү түшүнүү курулуш инженериясы, материал таануу жана суюктук механикасы үчүн абдан маанилүү.
Вакуум vs аба
Бул салыштыруу вакуум — затсыз чөйрө — менен Жерди курчап турган газ аралашмасы болгон абанын ортосундагы физикалык айырмачылыктарды изилдейт. Анда бөлүкчөлөрдүн бар же жок экендиги илимий жана өнөр жайлык колдонмолордо үндүн өтүшүнө, жарыктын кыймылына жана жылуулуктун өтүшүнө кандай таасир этери кеңири баяндалат.
Дифракция жана интерференция
Бул салыштыруу дифракциянын, башкача айтканда, бир толкун фронту тоскоолдуктарды айланып өтсө, жана бир нече толкун фронттору бири-бирине дал келгенде пайда болгон интерференциянын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал бул толкун жүрүм-турумдарынын жарыкта, үндө жана сууда татаал үлгүлөрдү түзүү үчүн кандайча өз ара аракеттенишерин изилдейт, бул заманбап оптиканы жана кванттык механиканы түшүнүү үчүн абдан маанилүү.