Dostředivá síla

Z Multimediaexpo.cz

(Rozdíly mezi verzemi)

Verze z 7. 7. 2020, 13:36

Dostředivá (centripetální) síla (často označovaná F_d) je síla, která má směr do středu křivosti trajektorie tělesa při křivočarém pohybu (při pohybu po kružnici do středu kružnice). Má směr normály k trajektorii v daném místě, je tedy kolmá na vektor rychlosti. Dostředivá síla způsobuje změnu směru vektoru rychlosti (dostředivé zrychlení), a tím zakřivení trajektorie, velikost vektoru rychlosti však nemění.

Vztah velikosti dostředivé síly, hmotnosti tělesa m, velikosti rychlosti tělesa v (popř. úhlové rychlosti ω) a poloměru křivosti r je

nebo

<math>F_d = m \cdot r \cdot \omega^2</math>.

V otáčející se neinerciální vztažné soustavě vzniká odstředivá síla, která se často označuje jako reakce (reaktivní síla podle Třetího Newtonova zákona) k síle dostředivé. Je to však pouze síla zdánlivá a závisí na volbě vztažné soustavy.

Důkaz

Pohybuje-li se těleso (hmotný bod) po kružnici s konstantní úhlovou rychlostí ω, pak pro úhel φ úsečky spojující těleso a střed kružnice platí:

<math>\varphi(t) = \omega \cdot t</math> kde t je čas. Je-li x souřadnice tělesa v kartézském souřadném systému se středem ve středu kružnice, pak pro tuto platí:

<math>x(t) = r \cdot \cos(\varphi) = r \cdot \cos(\omega \cdot t)</math>

Víme, že složku zrychlení ve směru osy x získáme druhou derivací souřadnice x podle času:

<math>a_x(t) = \frac{\mathrm{d^2} x}{\mathrm{d}t^2}</math>

kde <math>a_x</math> je složka zrychlení tělesa ve směru osy x, tedy platí:

<math>a_x(t) = -r \cdot \omega^2 \cdot \cos(\omega \cdot t)</math>

Pro <math>\varphi = k \cdot \pi</math>, kde k= 0,1,2,…,n pak platí, že absolutní hodnota této složky zrychlení ve směru „x“ je rovna hledanému dostředivému zrychlení a_d:

<math>a_d = r \cdot \omega^2</math>.

Dostředivou sílu F _d pak spočítáme z Newtonova zákona:

<math>F_d = m \cdot a_d = m \cdot r \cdot \omega^2</math>

První Newtonův zákon říká že pohybující se předmět pokračuje v pohybu po přímé dráze, dokud jej nějaká síla nedonutí změnit směr

YouTube

Human Loop the Loop with Damien Walters

The Most Terrifying Rides In The World (HD)

Související články

Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010
Informace o článku. Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. Tento text je dostupný za podmínek Creative Commons 3.0 Unported – creativecommons.org. Originální článek na české Wikipedii

@@ Řádka 39: / Řádka 39: @@
 == YouTube ==
 {| border="4" width="442" align="left"
-|  {{#widget:YouTube|id=OTcdutIcEJ4}}
+|  {{#widget:YouTube|id=jpEBCkH3CRg}}
 |- align="center"
-| '''Human Loop the Loop with Damien Walters (anglicky)'''
+| '''Human Loop the Loop with Damien Walters'''
 |}
 {| border="4" width="442" align="right"