Hvad menes med centripetal kraft, og hvorfor fungerer sådan en ikke i cirkulær bane?

Centripetal kraft:Kraften, der holder dig i bevægelse i en cirkel

Forestil dig, at du svinger en bold på en streng. Bolden flyver ikke i en lige linje, den bevæger sig i en cirkel. Dette skyldes, at strengen udøver en centripetalkraft På bolden og trækker den konstant mod midten af ​​cirklen.

Her er sammenbruddet:

* centripetal betyder "center-søgende".

* kraft er et skub eller træk, der kan ændre et objekts bevægelse.

* centripetal kraft er den kraft, der holder et objekt i bevægelse i en cirkulær sti.

Hvorfor er det nødvendigt:

Objekter ønsker naturligvis at bevæge sig i lige linjer. For at få dem til at bevæge sig i en cirkel, har du brug for en kraft, der konstant trækker dem indad. Uden denne kraft ville objektet flyve af på en tangens.

Eksempler på centripetal kraft:

* tyngdekraft: Tyngdekraften mellem jorden og månen er det, der holder månen i kredsløb rundt om jorden.

* Spænding i en streng: Strengen i vores kugle-på-en-streng-eksempel giver centripetalkraften.

* Friktion: Når en bil drejer, friktion mellem dæk og vejen fungerer som centripetalkraften.

Hvorfor centripetalkraft ikke "fungerer" i cirkulær bane

Udsagnet om, at centripetalkraft ikke "fungerer" i en cirkulær bane, er lidt vildledende. Det er mere nøjagtigt at sige, at centripetal kraft ikke er den kraft, der * forårsager * cirkulær bevægelse, men snarere den kraft, der * opretholder * den.

Her er hvorfor:

1. centripetalkraft er et resultat, ikke en årsag: I en cirkulær bane er den kraft, der faktisk * får * objektet til at bevæge sig i en cirkel typisk tyngdekraft (for planeter og satellitter) eller elektrostatisk kraft (for ladede partikler). Centripetalkraft er simpelthen det navn, vi giver den kraft, der er rettet mod midten af ​​cirklen, uanset dens underliggende årsag.

2. cirkulære kredsløb handler om balance: For at et objekt skal opretholde en stabil cirkulær bane, skal centripetalkraften være afbalanceret af en anden kraft. I tilfælde af tyngdekraft giver gravitationskraften mellem det kredsende objekt og det centrale legeme centripetalkraften.

Kortfattet:

Centripetalkraft "fungerer ikke" i en cirkulær bane i den forstand, at det ikke er den primære kraft, der driver bevægelsen. I stedet er centripetalkraft den kraft, der er resultatet af afbalanceringsloven mellem andre kræfter, som tyngdekraft, som er ansvarlige for at skabe den cirkulære bevægelse i sig selv.