Центробежная сила в механике — многозначное понятие, сложившееся как исторически, так и в связи с неупорядоченностью научно-технической терминологии и разногласиями в научной-технической среде. Узнайте, чему равна центробежная сила инерции и как она взаимодействует с вращающимся телом. Объяснение ньютоновой и Д'Аламберовой центробежной силы, а также их значения в различных сценариях. Читайте на NOCFN.
Cодержание
Центробежная сила в механике — многозначное понятие, сложившееся как исторически, так и в связи с неупорядоченностью научно-технической терминологии и разногласиями в научной-технической среде.
Ньютонова центробежная сила
Центробежная сила в первом значении называется ньютоновой центробежной силой. На шарик, который находится на диске, равномерно вращающемся вокруг вертикальной оси с угловой скоростью ω, действует сила натяжения верёвки, направленная к центру вращения. Эта сила, называемая центростремительной, искривляет траекторию движения шарика и заставляет его двигаться по окружности. Центробежная сила создаётся натяжением верёвки, но она приложена к другому телу — диску. Таким образом, центробежная и центростремительная силы в этом случае приложены к разным телам.
Д’аламберова центробежная сила
Д’Аламберова центробежная сила является частным случаем д’аламберовой силы инерции. Д’Аламберова центробежная сила не существует в действительности и относится к категории фиктивных, ненастоящих или псевдосил. Она мысленно вводится в расчётную схему сил для получения формальной возможности записи уравнений динамики в виде более простых уравнений статики.
См. также
Нормальная составляющая переносной силы инерции
В третьем значении центробежной силой называется "нормальная составляющая переносной силы инерции при составлении уравнений относительного движения".
Представим себе диск, равномерно вращающийся вокруг вертикальной оси с угловой скоростью ω. На диске в радиальном направлении установлена направляющая, на которую надеты шарик и пружина растяжения. Шарик имеет возможность перемещения вдоль направляющей. Один конец пружины соединён с шариком, а другой зацеплён за ось диска. Относительно вращающегося диска шарик с пружиной находятся в состоянии покоя.
При равномерном вращении диска тангенциальные силы и ускорение отсутствуют, а сила растяжения пружины, действующая на шарик в радиальном направлении, равна произведению массы шарика на нормальное (центростремительное) ускорение или Fпр = mω²r.
По терминологии, предложенной академиком А. Ю. Ишлинским, центробежные силы инерции, иногда называют эйлеровыми силами.
Что нам скажет Википедия?
Центробежная сила в механике — многозначное понятие, сложившееся как исторически, так и в связи с неупорядоченностью научно-технической терминологии и разногласиями в научной-технической среде.
Центробежные силы относятся к криволинейному движению тела или материальной точки и, согласно Большой советской энциклопедии и ряду других энциклопедических источников, определяются следующим образом:
По существу в этом определении под словосочетанием центробежная сила имеются в виду три различных значения этого термина. Рассмотрим их подробнее.
1) Центробежная сила в первом значении — ньютонова центробежная сила.
На шарик действует сила натяжения верёвки, направленная к центру вращения, которая искривляет траекторию движения шарика и заставляет его двигаться по окружности. Эта сила называется центростремительной. Центробежная сила также создается натяжением верёвки, но она приложена к другому телу — диску. Таким образом, центробежная и центростремительная силы в первом значении приложены к разным телам.
2) Центробежная сила во втором её значении называется д’аламберова центробежная сила.
Д’Аламберова центробежная сила является частным случаем д’аламберовой силы инерции, которая мысленно вводится в расчётную схему сил для получения формальной возможности записи уравнений динамики в виде более простых уравнений статики. Она не существует в действительности, не может быть ни ощутима, ни измерена, и относится к категории фиктивных, ненастоящих или псевдосил.
3) В третьем значении центробежной силой называется «нормальная составляющая переносной силы инерции при составлении уравнений относительного движения».
Представим себе диск, равномерно вращающийся вокруг вертикальной оси с угловой скоростью ω. На диске в радиальном направлении установлена направляющая, на которую надеты шарик и пружина растяжения. Шарик имеет возможность перемещения вдоль направляющей. Один конец пружины соединён с шариком, а другой зацеплён за ось диска. Относительно вращающегося диска шарик с пружиной находятся в состоянии покоя.
При равномерном вращении диска тангенциальные силы и ускорение отсутствуют, а сила растяжения пружины, действующая на шарик в радиальном направлении, равна произведению массы шарика на нормальное (центростремительное) ускорение или Fпр = mω²r.
По терминологии, предложенной академиком А. Ю. Ишлинским, центробежные силы инерции, иногда называют эйлеровыми силами.
