Dostredivá sila
Z Wikipédie
Dostredivá sila je sila, ktorá má pri krivočiarom pohybe smer do stredu polomeru krivosti trajektórie pohybu (pri pohybe po kružnici je to do stredu kružnice). Má smer normály k trajektórii v danom mieste, je teda kolmá na vektor rýchlosti.
Obsah |
[úprava] Vplyv dostredivej sily
Dostredivá sila spôsobuje zmenu smeru vektoru rýchlosti (dostredivé zrýchlenie) a tým zakrivenie trajektórie — veľkosť vektora rýchlosti sa však nemení.
[úprava] Dostredivá vs. odstredivá sila
Dostredivá sila a odstredivá sila majú takú istú veľkosť a taký istý vzorec, ale sú opačne orientované
[úprava] Dostredivá sila:
- sa prejavuje len v pokojovej vzťažnej sústave
- sa prejavuje len pri krivočiarom alebo otáčavom pohybe
- smeruje do stredu krivosti alebo k rotačnej osi.
- je "ozajstná" sila
[úprava] Odstredivá sila:
- sa prejavuje iba v otáčavej vzťažnej sústave
- smeruje von od stredu krivosti alebo rotačnej osi
- je zdanlivá sila
[úprava] Výpočet
Pri rovnomernom pohybe hmotného bodu po kružnici sa mení jeho rýchlosť. Veľkosť rýchlosti síce zostáva nezmenená, avšak mení sa jej smer. Túto premenlivosť rýchlosti môžeme vyjadriť veličinou zrýchlenie, ktorá je deriváciou rýchlosti podľa času, alebo:
Za čas dt prešiel hmotný bod uhlovou rýchlosťou ω uhol
Z obrázku vidíme, že vektor : smeruje do stredu kružnice a jeho veľkosť určíme jednoducho z pravoúhleho trojuholníka ako:
Teda:
Keďže v = ωr môžeme ešte vzťah upraviť na:
Dostredivá sila je sila, ktorá spôsobuje dostredivé zrýchlenie, preto pre ňu platí:
To znamená, že rovnako ako dostredivé zrýchlenie smeruje do stredu kružnicovej trajektórie a pre jej veľkosť platí:
kde
- m — je hmotnosť hmotného bodu
- ω — je uhlová rýchlosť
- r — je polomer kružnice
- v — je obvodová rýchlosť