Сіла цэнтрабежная: што гэта такое і як яна дзейнічае?

Як вядома, любому фізічнаму целу ўласціва захоўваць свой стан спакою альбо раўнамернага прамалінейнага руху да таго часу, пакуль на яго не будзе выраблена якое-небудзь ўздзеянне звонку. Сіла цэнтрабежная - гэта не што іншае, як праява гэтага універсальнага закона інэрцыі. У нашым жыцці яна выяўляецца так часта, што мы яе практычна не заўважаны і рэагуем на яе на ўзроўні падсвядомасці.

паняцце

Сіла цэнтрабежная - гэта своеасаблівае ўздзеянне, якое аказвае фізічная кропка на сілы, якія скоўвалі свабоду яе перамяшчэння і якія прымушаюць рухацца крывалінейнай адносна злучнага яе цела. Паколькі вектар перамяшчэння такога цела пастаянна змяняецца, то нават у тым выпадку, калі яго абсалютная хуткасць застаецца нязменнай, велічыня паскарэння не будзе роўная нулю. Таму з прычыны другога закона Ньютана, які ўсталёўвае залежнасць сілы ад масы і паскарэння цела, і ўзнікае сіла цэнтрабежная. Зараз успомнім аб трэцім правіле знакамітага ангельскага фізіка. Згодна з ім у прыродзе сілы існуюць парамі, а значыць, сіла цэнтрабежная павінна чымсьці ўраўнаважвацца. На самай справе, павінна ж быць нешта, што ўтрымлівае цела на яго крывалінейнай траекторыі! Так і ёсць, у пары з цэнтрабежнай на які круціцца аб'ект таксама дзейнічае сіла цэнтраімклівых. Адрозненне паміж імі ў тым, што першая прыкладзеная да цела, а другая - да яго сувязі з кропкай, вакол якой адбываецца кручэнне.

Дзе праяўляецца дзеянне цэнтрабежнай сілы

Варта раскруціць рукой невялікі груз, які прывязаны да аборкі, як адразу пачынае адчувацца нацяжэнне аборкі. Калі б не існавала сілы пругкасці, уплыў цэнтрабежнай сілы прывяло б да разрыву вяроўкі. Кожны раз, калі мы рухаемся па кругавой шляху (на веласіпедзе, машыне, трамваі і г.д.), нас прыціскае ў процілеглы ад павароту бок. Таму на хуткасных трэках, на участках з стромкімі паваротамі траса мае спецыяльны нахіл для надання большай устойлівасці спаборнічаюць гоншчыкам. Разгледзім яшчэ адзін цікавы прыклад. Паколькі наша планета круціцца вакол восі, то цэнтрабежная сіла ўздзейнічае на любыя аб'екты, якія знаходзяцца на яе паверхні. З прычыны гэтага ўсе рэчы становяцца трохі лягчэй. Калі ўзяць гіру вагой у 1 кг і перанесці яе з полюса на экватар, то яе вага паменшыцца на 5 грам. Пры такіх мізэрных велічынях гэтая акалічнасць здаецца неістотным. Аднак з павелічэннем вагі такая розніца ўзрастае. Да прыкладу, паравоз, які прыбыў у Адэсу з Архангельска, стане лягчэй на 60 кг, а лінейны карабель масай у 20000 тон, прарабіў шлях з Белага мора ў Чорнае, стане лягчэй на цэлых 80 тон! Чаму гэта адбываецца? Таму што цэнтрабежная сіла, якая ўзнікае ад кручэння нашай планеты, імкнецца раскідаць з паверхні Зямлі ўсё, што на ёй знаходзіцца. Ад чаго залежыць велічыня цэнтрабежнай сілы? Зноў ўспамінаем другое правіла Ньютана. Першым параметрам, якія ўплываюць на велічыню цэнтрабежнай сілы, вядома ж, з'яўляецца маса верціцца цела. А другі параметр - гэта паскарэнне, якое ў крывалінейным руху залежыць ад хуткасці кручэння і радыусу, апісванага целам. Гэтая залежнасць можа быць адлюстравана ў выглядзе формулы: а = v ² / R. Атрымліваецца: F = m * v ² / R. Навукоўцы вылічылі, што калі б наша Зямля круцілася раз у 17 хутчэй, то на экватары была б бязважкасць, а калі б поўны абарот здзяйсняўся за ўсё за адну гадзіну, то страту вагі адчулі б не толькі на экватары, але і ва ўсіх морах і краінах, якія з ім суседнічаюць.