Centrifugális erő?
Egy M = 1,499 · 1025 kg tömegű, R = 10000 km sugarú bolygó északi sarkán
k = 100 N/m direkciós erejű rugóra m = 1 kg tömegű testet lógatunk. A bolygó ω = 10−4 1/s
szögsebességgel forog.
(a) Mekkora a rugó megnyúlása?
(b) Ezt követően a mérést az egyenlítőn megismételjük. Mennyi ekkor a rugó megnyúlása?
Az (a)-nál tudom, hogy Fgrav=Frug-al ki jön a megoldás.
Azt nem értem, hogy a (b)-nél elvileg, a centrifugális erővel is számolni kell; Fgrav-Fcen=Frug.
Miért kell az egyenlítőnél számolni centrifugális erővel, míg a sarkon meg nem?
Mikor kell jellemzően centrifugális erővel számolni fizika feladatoknál?
Röviden:
„Miért kell az egyenlítőnél számolni centrifugális erővel, míg a sarkon meg nem?” – Mert a centrifugális erő arányos a forgástengelytől mért távolsággal. Amikor a sarkokon vagy, akkor ez 0, az egyenlítőn pedig nem az.
„Mikor kell jellemzően centrifugális erővel számolni fizika feladatoknál?” – Hogyha olyan a feladat, hogy kényelmesebb forgó vonatkoztatási rendszerben számolni.
Kicsit hosszabban:
Itt sem kell centrifugális erővel számolni, mert mondhatod azt, hogy inerciarendszerben dolgozol, és az egyenlítőn levő test körmozgást végez. Ilyenkor van neki egy centripetális gyorsulása (mert hát ha körbe megy, akkor változik a sebessége, tehát kell legyen gyorsulása), így a dinamikai egyenlet nem egyensúlyi:
Fgrav + Frugó = M*acp = M*R*ω^2,
ahol persze az erők előjelesek, Fgrav > 0, Frugó < 0 (ugye Fgrav, Frugó és acp itt a megfelelő vektormennyiségek (gravitációs és rugóerő, illetve gyorsulás) normális/sugárirányú komponensei, mielőtt valaki a jelöléseken kötözködne).
A bolygóhoz rögzített vonatkoztatási rendszer gyorsuló, mivel a pontjai körbe-körbe haladnak tehát van gyorsulások, ahogy például egy busznak is, amikor elindul. Egy ilyen vonatkoztatási rendszerben pedig a Newton-egyenletet ki kell egészíteni úgynevezett tehetetlenségi erőkkel, amik nem kölcsönhatásból származnak, és ezért nincs is ellenerőpárjuk. Forgó esetben ezeknek három típusa van, amik az ebben a rendszerben mért sebességgel, a forgástengelytől mért távolsággal illetve a rendszer szöggyorsulásával vannak összefüggésben, pontosabban és részletesebben lásd a Wiki-linket lejjebb.
Ezeket azért még olvasgasd el a biztonság kedvéért:
https://www.gyakorikerdesek.hu/tudomanyok__alkalmazott-tudom..
https://www.gyakorikerdesek.hu/tudomanyok__alkalmazott-tudom..
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!