Gli studenti sono spesso confusi dal termine forza centrifuga. La forza centrifuga non è una forza reale. Si chiama forza fittizia o apparente perché la percepiamo a causa della nostra struttura di riferimento, non a causa di una forza effettiva applicata. Per mantenere un oggetto in movimento su un percorso circolare, è necessario applicare una forza verso il centro del cerchio; questo è chiamato la forza centripeta. Se sei in una macchina che attraversa una curva a sinistra, la strada spinge l'auto a sinistra, che è verso il centro della curva. Mentre il seggiolino si sposta verso l'interno alla tua sinistra, ti senti come se venissi premuto verso l'esterno a destra. In effetti, è la porta della macchina che ti spinge, non stai premendo la portiera della macchina. La forza che senti è semplicemente l'opposizione dell'inerzia alla forza centripeta. Se la macchina gira intorno a una curva di raggio R con una velocità v ed ha una massa m, allora la forza centripeta è mv ^ 2 /R e punta verso il centro del cerchio.

Forza centripeta

Misura la massa dell'oggetto ed etichettala m. Ad esempio, un litro d'acqua in un secchio pesa un chilo.

Misura il raggio della curva e etichettalo R. Supponi che una corda che trattiene il secchio sia lunga un metro.

Determina la velocità dell'oggetto e l'etichetta v. La velocità di un oggetto cambia mentre gira attorno a un cerchio. La sua velocità è uguale a quanto è grande la sua velocità in un dato momento. Immagina di far oscillare il secchio in modo che vada in giro una volta al secondo. La velocità sarà la distanza attorno al cerchio, che è 2_pi_R diviso per un secondo: v = 2_pi_ (1 metro) /(1 secondo) = 6,28 metri al secondo.

Calcola f_centripetal = mv ^ 2 /R : f_centripetal = (1 chilogrammo) * (6,28 metri /secondo) ^ 2 /(1 metro) = 39,4 Newton. Possiamo immaginare che l'acqua venga spinta contro il fondo del secchio dalla forza centrifuga, ma in realtà il secchio sta spingendo contro l'acqua per farlo muovere in cerchio. Senza questa forza centripeta, l'acqua volerebbe via in linea retta tangente al percorso circolare.

Suggerimento

Ricorda di non confondere centripeto e centrifuga. Ricorda, la forza centripeta è una vera forza; la forza centrifuga è una forza apparente.