کتاب مقدس، او می تواند به راحتی طرح نبرد بین داوود و جالوت را به خاطر بیاورد. غول وحشتناک با یک زنجیر کشته شد. اما زنجیر یک شی کاملا واقعی است، یک وسیله بسیار ساده، سلاحی که در زمانی استفاده می شد که کمان یک تکنیک پیشرفته به حساب می آمد. قدیمی ترین آثار حفاری شده که به عنوان تسمه طبقه بندی شده اند ده ها هزار سال قدمت دارند. باید گفت که با وجود دستگاه فوق العاده ساده، زنجیر آنچنان بی ضرر نبود. این سنگ که توسط یک پرتابگر مجرب از بند رها شده بود، با سرعتی در حدود صد متر بر ثانیه به سمت دشمن پرواز کرد. حداکثر برد پرتاب واقعی ثبت شده بیش از 400 متر بود.

چنین نتایج چشمگیری بر اساس کدام قوانین فیزیکی است؟ پاسخ: سرعت اولیه سنگ (و بعداً یک پرتابه فلزی به شکل توپ) دقیقاً توسط این نیروی گریز از مرکز مرموز داده شده است ، مشخص نیست که از کجا می آید. علاوه بر زنجیر، این پدیده فیزیکی اساس ایجاد بسیاری از ماشین‌ها و مکانیسم‌های مورد استفاده توسط انسان‌ها را تشکیل داد.

توصیف نیرو از دیدگاه فیزیک

اغلب مردم، و گاهی ترسناک، حتی دانشجویان دانشگاه های فنی، در مکالمه از عبارتی به عنوان نیروی گریز از مرکز استفاده می کنند و آن را با نیروی گریز از مرکز می شناسند. البته این دو اصطلاح اشتراکات زیادی دارند، اگرچه به هیچ وجه یکسان نیستند. برای اینکه بهتر تصور کنید در مورد چه پدیده هایی صحبت می کنیم، باید کمی فیزیک مدرسه را به خاطر بسپارید.

اینرسی چیست؟ یک گلوله هفت تیر حدود 9 گرم وزن دارد. اگر آن را حدود یک متر به بالا پرتاب کنید و سپس آن را با دست خود بگیرید (سرعت کمتر از 1.0 متر بر ثانیه)، می توانید فشار خفیفی را احساس کنید. همین گلوله از یک سلاح شلیک شده و با سرعت حدود 500 متر بر ثانیه حرکت می کند. به راحتی از طریق یک تخته کاج ضخیم اینچ ضربه می زند. و در نهایت، تکه‌ای از زباله‌های فضایی به همان جرم که در مدار با اولین سرعت فرار (8000 متر بر ثانیه) پرواز می‌کند، مانند یک تکه کره، به راحتی به یک مخزن سنگین نفوذ می‌کند.

هر جسمی با جرم m و حرکت با سرعت V دارای انرژی جنبشی است:

برای یک گلوله پرتاب شده:

E = 0.009∙1 2/2 = 0.0045 J.

برای یک تپانچه شلیک شده:

E = 0.009∙500 2 /2 = 1125 J.

برای زباله های فضایی:

E = 0.009∙8000 2 /2=288000 J

برای متوقف کردن جسم متحرک، لازم است همان انرژی را اعمال کنیم. برای شتاب دادن به یک جسم ساکن به چنین سرعتی، باید همان انرژی را صرف کرد.

حال تصور کنید جسم خاصی که در یک خط مستقیم پرواز می کند مجبور به تغییر جهت حرکت شود.

بدن نشان داده شده در شکل دارای سرعت در جهت محور x - V x است، تغییر جهت حرکت آن به آن سرعت در جهت محور ارتین - V y می دهد، که بر این اساس، نیاز به صرف انرژی دارد:

در نهایت، مسلح به دانش اینرسی، می توانید به زنجیر بازگردید. به طور خلاصه، این سنگ (وزن) است که در یک مسیر دایره ای بر روی یک نخ می چرخد.

جسمی با جرم m، اگر توسط نخی نگه داشته نشود، مستقیم پرواز می کند (که در واقع همان چیزی بود که جالوت تجربه کرد)، اما، در حالی که توسط نخ نگه داشته می شود، دائماً جهت خود را تغییر می دهد. بدیهی است که این امر تحت تأثیر نوعی نیرو اتفاق می افتد که معمولاً به آن مرکز مرکزی - F cs می گویند. در این حالت، این نیروی کشش نخ است.

اما چرا در این حالت سنگ به دست زنجیر زن پرواز نمی کند؟ دلیل این امر قانون سوم نیوتن نابغه است که می گوید هر نیرویی که به یک جسم وارد شود، نیروی واکنشی ایجاد می کند که از نظر بزرگی برابر و در جهت مخالف است. اینگونه است که نیروی گریز از مرکز F cb متولد می شود.

نمونه هایی از زندگی

تصادفی نیست که در ابتدای مقاله این زنجیر است که در نظر گرفته شده است - ساده ترین نمونه از عمل نیروی گریز از مرکز، که به آسانی شبیه سازی، امتحان و احساس کردن گلابی است. اما علاوه بر این، این کمیت فیزیکی در تعدادی از چیزها و اشیایی که هر روز ما را احاطه می کنند وجود دارد. بنابراین، نیروی گریز از مرکز، که در قرقره های کمربند ایمنی کار می کند، سفر را ایمن می کند.

عاشقان ماهیگیری، بدون این قدرت، نمی توانند سرگرمی مورد علاقه خود را انجام دهند و سپس برای ما قصه های بلند تعریف کنند. به عنوان مثال، پرتاب یک فیدر سنگین یک تقلید یک به یک از یک زنجیر جنگی است. و یک میله نخ ریسی یا تکل ماهی کپور در دست ماهیگیر چیزی بیش از همان سلاح نیست، فقط به جای یک سنگ مرگبار یک قاشق، وبلر یا جیگ وجود دارد.

نحوه محاسبه نیروی گریز از مرکز

مقدار اسکالر نیروی گریز از مرکز با فرمول زیر محاسبه می شود:

F مقدار مورد نظر نیروی گریز از مرکز، N است.

متر - وزن بدن، کیلوگرم؛

V - سرعت بدن، متر بر ثانیه؛

r - شعاع چرخش، m.

نمونه هایی از محاسبات

بیایید نیرویی را که با آن سنگ از زنجیر بیرون رانده می شود محاسبه کنیم: طول تسمه از دست زنجیر تا تخت 1 متر است. جنگجو سلاح خود را با سرعت 2 دور در ثانیه می چرخاند. یک زنجیر حاوی سنگی به وزن 200 گرم است.

L = 2πR = 2∙3.14∙1=6.28 متر.

بنابراین، در هر ثانیه سنگ 2∙L = 6.28∙2 = 12.56 متر پرواز می کند، این سرعت آن است - 12.56 متر بر ثانیه.

مقدار مورد نیاز به این صورت پیدا می شود:

F = mV 2 / r = 0.2 کیلوگرم ∙12.56 2 / 1 = 31.55 نیوتن.

زور وارد کار شد

مثال های زیادی وجود دارد که در آن نیروی گریز از مرکز کار مفیدی انجام می دهد. علاوه بر سلاح های پرتابی نظامی، در ورزش های مدرن نیز عالی عمل می کند. تکنیک پرتاب چکش و تا حدی دیسک بر اساس سرعت بخشیدن به پرتابه با چرخاندن آن است.

هزاران نوع ماشین دارای یک اصل کار بر اساس استفاده از نیروی گریز از مرکز هستند. نیازی نیست راه دور بروید، فقط نام یکی از رایج ترین انواع پمپ ها را به خاطر بسپارید. و به آن "گریز از مرکز" می گویند. در داخل به اصطلاح چرخ "حلزون" با تیغه ها مقداری مایع کار (مایع یا گاز) را می چرخاند. پس از آن، به دلیل نیروهای گریز از مرکز، ناحیه ای با افزایش فشار در دیواره بیرونی محیط پمپ تشکیل می شود و ناحیه ای با فشار کاهش یافته در مرکز پیچ شکل می گیرد که سرعت چرخش در آن حداقل است. بنابراین، محیط منتقل شده، با ورود به حفره پمپ از طریق لوله در قسمت مرکزی، تحت فشار از طریق خروجی در دیواره بیرونی آزاد می شود.

و این فقط یک نمونه است. نیروهای گریز از مرکز در انواع ماشین های تمیز کننده در کشاورزی کار می کنند. اصل جداسازی (جداسازی) مواد حجیم بر اساس تفاوت انرژی دریافتی ذرات به دلیل چگالی و جرم متفاوت است.

و در نهایت، روزمره ترین مثال، برای فکر کردن که نیازی به رفتن به استادیوم یا مزرعه غلات ندارید. فقط به نحوه عملکرد معمولی ترین ماشین لباسشویی در چرخه چرخش نگاه کنید. لباس‌ها به دلیل نیروی گریز از مرکز به دیواره‌های درام فشار داده می‌شوند، به طوری که پس از چرخش در 1000 دور در دقیقه. لباس‌ها تقریباً خشک از دستگاه می‌رسند.

وقتی با او دعوا می کنند

اما نیروی گریز از مرکز همیشه مطلوب نیست. در برخی موارد باید با آن مبارزه کنید. قطعات بزرگ در صنعت ماشین ابزار، مکانیزم کشتی در موتورهای کمپرسی معدن بارهای زیادی را هنگام چرخش تجربه می کنند. هر عنصر ساختاری کم و بیش سنگینی که روی یک پایه دوار ثابت می شود، تمایل به جدا شدن دارد و در جهت مخالف مرکز چرخش پرواز می کند. و بستن مثلاً تیغه های هلیکوپتر یک علم کامل است.

هر راننده‌ای می‌داند که در جاده‌های لغزنده، خودرو نیز در جهت مخالف منحنی سطح جاده حرکت می‌کند. گاهی اوقات می توانید متوجه شوید که چگونه، در تندترین پیچ ها، کارگران جاده به طور عمدی به سمت مرکز انحنا شیب می کنند.

نیروی گریز از مرکز در طبیعت

نمونه بارز تجلی نیروی گریز از مرکز در طبیعت، جزر و مد جزر و مد در مناطق استوایی است. واقعیت این است که نه تنها ماه به دور زمین می چرخد. سیاره ما، اگرچه بسیار سنگین تر از ماهواره خود است، اما هنوز کمی با آن "رقص" می کند، و کمی به دور آن در یک شعاع کوچک می چرخد. این منجر به تشکیل کوه‌های آب در اقیانوس‌های جهان در دو ناحیه می‌شود - یکی به سمت ماه و دیگری در مقابل.

به هر حال، ماه بیشتر از نیروهای جزر و مدی آسیب دید. آنها بودند که چرخش آن را حول محورش متوقف کردند. به لطف نیروی گریز از مرکز، ساکنان سیاره آبی می توانند تنها یک طرف ماهواره طبیعی خود را ببینند.

خلاصه ای مختصر

بنابراین نیروی گریز از مرکز پاسخی به نیروی گریز از مرکز است. مقدار اسکالر نیروی گریز از مرکز با حاصلضرب جرم جسم و مجذور سرعت خطی آن نسبت مستقیم و با شعاع چرخش نسبت عکس دارد. بردار نیرو از مرکز چرخش می گذرد و جهتی دور از آن دارد.

همانطور که می دانید، برای هر جسم فیزیکی معمول است که حالت استراحت یا یکنواخت خود را تا زمانی که هر گونه تأثیر خارجی بر آن اعمال شود، حفظ کند. نیروی گریز از مرکز چیزی بیش از تجلی این جهانی نیست، در زندگی ما آنقدر تشخیص داده می شود که ما عملاً متوجه آن نمی شویم و در سطح ناخودآگاه به آن واکنش نشان می دهیم.

مفهوم

نیروی گریز از مرکز نوعی تأثیر است که یک نقطه فیزیکی بر نیروهایی می گذارد که آزادی حرکت آن را محدود می کند و آن را مجبور می کند که به صورت منحنی نسبت به جسم متصل کننده آن حرکت کند. از آنجایی که بردار جابجایی چنین جسمی دائماً در حال تغییر است، حتی اگر سرعت مطلق آن بدون تغییر باقی بماند، مقدار شتاب برابر با صفر نخواهد بود. بنابراین، با توجه به قانون دوم نیوتن، که وابستگی نیرو به جرم و شتاب یک جسم را تعیین می کند، نیروی گریز از مرکز ایجاد می شود. حال بیایید قانون سوم فیزیکدان مشهور انگلیسی را به یاد بیاوریم. به گفته وی، آنها به صورت جفت وجود دارند، به این معنی که نیروی گریز از مرکز باید توسط چیزی متعادل شود. در واقع باید چیزی وجود داشته باشد که بدن را در مسیر منحنی خود نگه دارد! درست است، در پشت سر هم با نیروی گریز از مرکز، نیروی گریز از مرکز نیز روی یک جسم در حال چرخش عمل می کند. تفاوت آنها در این است که اولی به بدن اعمال می شود و دومی برای اتصال آن با نقطه ای که چرخش در اطراف آن اتفاق می افتد اعمال می شود.

نیروی گریز از مرکز در کجا ایجاد می شود؟

به محض اینکه وزنه کوچکی را که به یک نخ بسته شده است باز کنید، بلافاصله کشش نخ را احساس می کنید. اگر نیروی گریز از مرکز نبود، طناب پاره می شد. هر بار که در یک مسیر دایره ای حرکت می کنیم (با دوچرخه، ماشین، تراموا و ...) در جهت مخالف پیچ فشار می آوریم. بنابراین، در مسیرهای پرسرعت، در مناطقی با پیچ های تند، پیست دارای شیب خاصی است تا ثبات بیشتری به مسابقه دهندگان مسابقه بدهد. بیایید به یک مثال جالب دیگر نگاه کنیم. از آنجایی که سیاره ما حول یک محور می چرخد، نیروی گریز از مرکز بر هر جسمی که روی سطح آن است تأثیر می گذارد. در نتیجه همه چیز کمی ساده تر می شود. اگر وزنه ای به وزن 1 کیلوگرم را بردارید و آن را از قطب به استوا ببرید، وزن آن 5 گرم کاهش می یابد. با چنین مقادیر جزئی، این شرایط ناچیز به نظر می رسد. اما با افزایش وزن، این تفاوت افزایش می یابد. به عنوان مثال، لوکوموتیو بخاری که از آرخانگلسک وارد اودسا شده است 60 کیلوگرم سبکتر می شود و وزن آن 20000 تن است که از دریای سفید به دریای سیاه سفر می کند تا 80 تن سبکتر می شود! چرا این اتفاق می افتد؟

زیرا نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش سیاره ما تمایل دارد هر چیزی را که روی آن است از سطح زمین پراکنده کند. چه چیزی بزرگی نیروی گریز از مرکز را تعیین می کند؟ قانون دوم نیوتن را دوباره به یاد بیاوریم. البته اولین پارامتری که بر بزرگی نیروی گریز از مرکز تأثیر می گذارد، جرم جسم دوار است. و دومین پارامتر شتاب است که در حرکت منحنی به سرعت چرخش و شعاع توصیف شده توسط بدن بستگی دارد. این وابستگی می تواند به صورت فرمول نمایش داده شود: a = v 2 /R. معلوم می شود: F =m*v 2 /R. دانشمندان محاسبه کرده اند که اگر زمین ما 17 برابر سریعتر بچرخد، بی وزنی در استوا رخ می دهد و اگر یک چرخش کامل فقط در یک ساعت انجام شود، کاهش وزن نه تنها در استوا، بلکه در تمام دریاها نیز احساس می شود. و کشورهایی که در مجاورت آن قرار دارند.

مکانیک آماری

دانشمندان
گالیله · کپلر · نیوتن اویلر · لاپلاس · دالامبر لاگرانژ · همیلتون · کوشی

همچنین ببینید: پورتال:فیزیک

فرمول ها

به طور معمول، مفهوم نیروی گریز از مرکز در چارچوب مکانیک کلاسیک (نیوتنی) استفاده می شود که بخش اصلی این مقاله است (البته تعمیم این مفهوم را می توان در برخی موارد به راحتی برای مکانیک نسبیتی به دست آورد).

طبق تعریف، نیروی گریز از مرکز نیروی اینرسی (یعنی در حالت کلی، بخشی از نیروی اینرسی کل) در یک قاب مرجع غیر اینرسی است، مستقل از سرعت حرکت یک نقطه مادی در این قاب مرجع، و همچنین مستقل از شتاب (خطی یا زاویه ای) این سیستم مرجع نسبت به قاب مرجع اینرسی.

برای یک نقطه مادی، نیروی گریز از مرکز با فرمول بیان می شود:

$\backslash vec(F)=-m\; \backslash چپ[\; \backslash vec\; \backslash omega\; \backslash times\; \backslash چپ[\; \backslash vec\; \backslash omega\; \backslash times\; \backslash vec\; R\; \backslash راست]\; \backslash راست]\; =\; m\; \backslash چپ(\backslash omega^2\; \backslash vec\; R\; -\; \backslash چپ\; (\backslash vec\; \backslash omega\; \backslash cdot\; \backslash vec\; R\; \backslash right)\; \backslash vec\; \backslash omega\; \backslash right)\; ،$

$\backslash vec(F)$- نیروی گریز از مرکز اعمال شده به بدن، $\backslash m$- جرم بدن، $\backslash vec(\backslash omega)$- سرعت زاویه ای چرخش سیستم مرجع غیر اینرسی نسبت به اینرسی (جهت بردار سرعت زاویه ای با قانون گیملت تعیین می شود) $\backslash vec(R)$- بردار شعاع بدن در یک سیستم مختصات دوار.

یک عبارت معادل برای نیروی گریز از مرکز می تواند به صورت نوشته شود

$\backslash vec(F)=\; m\; \backslash omega^2\; \backslash vec(R\_0)$

اگر از علامت گذاری استفاده کنیم $\backslash vec(R\_0)$برای یک بردار عمود بر محور چرخش و از آن به یک نقطه مادی معین کشیده شده است.

نیروی گریز از مرکز برای اجسام با ابعاد محدود را می توان با جمع کردن نیروهای گریز از مرکز وارد بر نقاط مادی، که عناصری هستند که جسم محدود را به طور ذهنی به آنها تقسیم می کنیم، محاسبه کرد (همانطور که معمولاً برای هر نیروی دیگری انجام می شود).

نتیجه

در ادبیات، درک کاملاً متفاوتی از اصطلاح "نیروی گریز از مرکز" وجود دارد. گاهی اوقات این نیروی واقعی نامیده می‌شود که به جسمی که حرکت چرخشی را انجام می‌دهد، اعمال نمی‌شود، بلکه از سمت بدن بر روی اتصالاتی اعمال می‌شود که حرکت آن را محدود می‌کند. در مثالی که در بالا بحث شد، این نامی است که به نیروی وارد شده از توپ روی فنر داده می شود. (به عنوان مثال، پیوند TSB را در زیر ببینید.)

نیروی گریز از مرکز به عنوان یک نیروی واقعی

اصطلاح "نیروی گریز از مرکز" (به معنای واقعی کلمه، نیرویی که به یک جسم در حال چرخش یا چرخان وارد می شود و آن را مجبور می کند، در مورد اتصالات، بلکه برعکس، برای جسم در حال چرخش، به عنوان هدف تحت تأثیر آن، به کار می رود. اجرا کناز مرکز آنی چرخش)، تعبیری است بر اساس تفسیر نادرست قانون اول (اصل نیوتن) به این شکل:

هر بدن مقاومت می کندتغییر حالت استراحت یا حرکت خطی یکنواخت تحت تأثیر یک نیروی خارجی

هر بدن تلاش می کندحالت استراحت یا حرکت خطی یکنواخت را تا زمانی که یک نیروی خارجی وارد عمل شود حفظ کنید.

پژواک این سنت ایده یک معین است استحکام - قدرت، به عنوان عاملی مادی که این مقاومت یا خواسته را محقق می کند. اگر مثلاً با وجود نیروهای عامل، جسم متحرکی سرعت خود را حفظ کند، صحبت از وجود چنین نیرویی مناسب است، اما اینطور نیست.

استفاده از اصطلاح "نیروی گریز از مرکز" زمانی معتبر است که نقطه اعمال آن جسمی باشد که در حال چرخش نیست، بلکه محدودیتی است که حرکت آن را محدود می کند. از این نظر نیروی گریز از مرکز یکی از اصطلاحات در فرمول بندی قانون سوم نیوتن است، آنتاگونیست نیروی گریز از مرکز که باعث چرخش جسم مورد نظر می شود و بر آن اعمال می شود. هر دوی این نیروها از نظر قدر مساوی و در جهت مخالف هستند، اما به آنها اعمال می شود ناهمساناجسام و بنابراین یکدیگر را جبران نمی کنند، اما یک اثر واقعا ملموس ایجاد می کنند - تغییر جهت حرکت بدن (نقطه مادی).

باقی ماندن در چارچوب مرجع اینرسیدو جرم آسمانی را در نظر بگیرید، برای مثال، یک جزء از یک ستاره دوتایی با جرم های هم مرتبه قدر. $(M\_1)$و $(M\_2)$، در فاصله ای قرار دارد $آر$از یکدیگر. در مدل اتخاذ شده، این ستارگان به عنوان نقاط مادی و $آر$فاصله بین مراکز جرم آنها است. نیروی گرانش جهانی به عنوان یک اتصال بین این اجسام عمل می کند. $(F\_G):\; (G\; M\_1\; M\_2\; /R^2)$، جایی که $جی$- ثابت گرانشی این تنها نیروی فعال در اینجا است که باعث حرکت سریع اجسام به سمت یکدیگر می شود.

با این حال، در صورتی که هر یک از این اجسام به دور یک مرکز جرم مشترک با سرعت های خطی بچرخند $(v\_1)$ = $(\backslash omega)\_1$ $(R\_1)$و $(v\_2)$ = $(\backslash omega\_2)$ $(R\_2)$اگر سرعت های زاویه ای چرخش این اجسام برابر باشد، چنین سیستم دینامیکی پیکربندی خود را برای مدت نامحدودی حفظ می کند: $(\backslash omega\_1)$ = $(\backslash omega\_2)$ = $\backslash \; امگا$، و فواصل از مرکز چرخش (مرکز جرم) به صورت زیر مرتبط خواهد بود: $(M\_1/M\_2)$ = $(R\_2/R\_1)$، و $(R\_2)\; +\; (R\_1)\; =\; R$، که مستقیماً از برابری نیروهای عامل نتیجه می گیرد: $(F\_1)\; =\; (M\_1)\; (a\_1)$و $(F\_2)\; =\; (M\_2)\; (a\_2)$، که در آن شتاب ها به ترتیب عبارتند از: $(a\_1)$= $(\backslash omega^2)(R\_1)$و $(a\_2)\; =\; (\backslash omega^2)\; (R\_2)$ .

نیروهای مرکزگرا که باعث حرکت اجسام در طول مسیرهای دایره ای می شوند برابر هستند (در مقدار مطلق): $(F\_1)$ =$(F\_2)$ $=\; (F\_G)$. علاوه بر این، اولی از آنها گریز از مرکز است، و دومی گریز از مرکز و برعکس: هر یک از نیروها، مطابق قانون سوم، هر دو هستند.

بنابراین، به طور دقیق، استفاده از هر یک از اصطلاحات مورد بحث غیر ضروری است، زیرا آنها هیچ نیروی جدیدی را نشان نمی دهند، زیرا مترادف یک نیروی واحد هستند - نیروی گرانش. همین امر برای عملکرد هر یک از اتصالات ذکر شده در بالا صادق است.

با این حال، با تغییر رابطه بین توده های مورد بررسی، یعنی هر چه واگرایی در حرکت اجسام دارای این جرم ها بیشتر و بیشتر شود، تفاوت در نتایج عمل هر یک از اجسام مورد بررسی برای ناظر وجود دارد. بیشتر و مهم تر می شود.

در تعدادی از موارد، ناظر خود را با یکی از اجسام شرکت کننده شناسایی می کند و بنابراین برای او بی حرکت می شود. در این مورد، با چنین نقض بزرگی از تقارن در رابطه با تصویر مشاهده شده، یکی از این نیروها جالب نیست، زیرا عملاً باعث حرکت نمی شود.

همچنین ببینید

نظری در مورد مقاله "نیروی گریز از مرکز" بنویسید

یادداشت

1. خارج از زمینه فیزیک/مکانیک/ریاضی، به عنوان مثال، در فلسفه، روزنامه نگاری یا داستان، و گاهی در گفتار محاوره، کلمات نیروی گریز از مرکزاغلب می توان به سادگی به عنوان یک نامگذاری برای برخی از تأثیرات که به دور از «مرکز» هدایت می شود، استفاده کرد. در این استفاده ممکن است به هیچ وجه نه تنها با هیچ چرخشی، بلکه با مفهوم نیرو، همانطور که در فیزیک استفاده می شود، مرتبط نباشد.
2. S. E. Khaikin. نیروهای اینرسی و بی وزنی. م.، 1967. انتشارات "علوم".
3. بیایید از فرمول شتاب مرکزگرا استفاده کنیم.
4. دایره المعارف فیزیکی، ج4 - م.: دایره المعارف بزرگ روسی و
5. نیوتن I.اصول ریاضی فلسفه طبیعی. مطابق. و تقریبا A. N. Krylova. M.: Nauka، 1989
6. نکته کلیدی در این صورت بندی این ادعاست که اشیاء جهان مادی دارای کیفیت های ارادی خاصی هستند که در آغاز شکل گیری ایده های علمی در مورد جهان اطراف، روشی بسیار متداول برای تعمیم نتایج مشاهده پدیده های طبیعی و شفاف سازی بود. الگوهای کلی ذاتی آن نمونه ای از چنین ایده حیوانی از طبیعت، اصل حاکم در فلسفه طبیعی بود: "طبیعت از پوچی می ترسد"، که باید پس از آزمایش توریچلی (تهی بودن توریچلی) کنار گذاشته می شد.
7. در این رابطه، ماکسول خاطرنشان کرد که با همین موفقیت، می توان گفت که قهوه در برابر شیرین شدن مقاومت می کند، به این دلیل که به خودی خود شیرین نمی شود، بلکه فقط پس از ریختن شکر در آن است.
8. S. E. Khaikin.نیروهای اینرسی و بی وزنی. م.: "علم"، 1967
9. علاوه بر این، در هر لحظه کوچک از زمان، هر یک از اجسام در فاصله ای به مرکز نزدیک می شوند که برابر است با اختلاف فاصله بین مسیر خود و مماس در نقطه مشاهده. به عبارت دیگر، بدن ها به سمت یکدیگر می افتند، اما همیشه از دست می دهند.

پیوندها

• ماتویف A.N.مکانیک و نظریه نسبیت: کتاب درسی برای دانشجویان. - چاپ سوم. - M.: LLC Publishing House "ONICS 21st قرن": LLC Publishing House "Peace and Education"، 2003. - P. 405-406

گزیده ای که نیروی گریز از مرکز را مشخص می کند

- واقعاً می دانی چگونه؟ - ناتاشا پرسید. – عمو بدون جواب لبخند زد.
- ببین، آنیسوشکا، سیم های گیتار سالم هستند؟ مدت زیادی است که آن را نگرفته ام - راهپیمایی خالص است! رها شده است.
آنیسیا فدوروونا با کمال میل با آج سبک خود رفت تا دستورات استاد خود را انجام دهد و یک گیتار آورد.
عمو بدون اینکه به کسی نگاه کند گرد و غبار را پاک کرد، با انگشتان استخوانی اش به درب گیتار زد، آن را کوک کرد و خودش را روی صندلی تنظیم کرد. او گیتار را بالای گردن گرفت (با یک حرکت تا حدی نمایشی و آرنج دست چپش) و با چشمک زدن به انیسیا فدوروونا، نه بانو را شروع کرد، بلکه یک وتر زیبا و تمیز را زد و با سنجیده، آرام، اما محکم شروع کرد. تا آهنگ معروف را با سرعتی بسیار آرام به پایان برسانم: پو لی و سنگفرش یخی. در همان زمان، با آن شادی آرام (همان شادی که تمام وجود آنیسیا فدوروونا دمید)، انگیزه آهنگ در روح نیکولای و ناتاشا شروع به خواندن کرد. آنیسیا فدوروونا سرخ شد و در حالی که خود را با دستمال پوشانده بود، با خنده از اتاق خارج شد. عمو همچنان آهنگ را تمیز، مجدانه و پرانرژی به پایان رساند و با نگاهی تغییر یافته و الهام گرفته به مکانی که آنیسیا فدورونا از آنجا رفته بود نگاه کرد. فقط در یک طرف، زیر سبیل خاکستری اش، چیزی در صورتش می خندید، و مخصوصاً وقتی آهنگ بیشتر می شد، ضرب آهنگ تندتر می شد، و در جاهایی که صدای خیلی بلند بود، می خندید.
- دوست داشتنی، دوست داشتنی، عمو؛ بیشتر، بیشتر،" ناتاشا به محض اینکه کارش تمام شد فریاد زد. از روی صندلی بلند شد و عمویش را در آغوش گرفت و بوسید. - نیکولنکا، نیکولنکا! - گفت و به برادرش نگاه کرد و انگار از او پرسید: این چیست؟
نیکولای بازی عمویش را نیز بسیار دوست داشت. دایی برای بار دوم آهنگ را پخش کرد. چهره خندان آنیسیا فئودورونا دوباره جلوی در ظاهر شد و از پشت او هنوز چهره های دیگری وجود داشت ... "پشت کلید سرد فریاد می زند: دختر ، صبر کن!" دایی بازی کرد، یک حرکت ماهرانه دیگر انجام داد، آن را پاره کرد و شانه هایش را تکان داد.
ناتاشا با صدای خواهش آمیزی ناله کرد: "خب، خوب، عزیزم، عمو." عمو ایستاد و انگار دو نفر در او بودند - یکی از آنها لبخندی جدی به همنوع شاد زد و آن مرد شاد قبل از رقص شوخی ساده لوحانه و مرتبی کرد.
- خب خواهرزاده! - عمو فریاد زد و دستش را به سمت ناتاشا تکان داد و وتر را پاره کرد.
ناتاشا روسری را که روی او بسته بود پرت کرد، جلوتر از عمویش دوید و در حالی که دستانش را روی باسنش گذاشت، با شانه هایش حرکتی انجام داد و ایستاد.
این کنتس، که توسط یک مهاجر فرانسوی بزرگ شده، از کجا، چگونه، کی از آن هوای روسی که نفس می‌کشید، این روحیه را به درون خود می‌مکید، این تکنیک‌ها را که مدت‌ها پیش باید جایگزین پاس دو شاله می‌شد، از کجا به دست آورد؟ اما این روحیه ها و تکنیک ها همان روحیات، تکرار نشدنی، مطالعه نشده و روسی بود که عمویش از او انتظار داشت. به محض این که او بلند شد و با افتخار، با افتخار و حیله گرانه لبخند زد، اولین ترسی که نیکلای و همه حاضران را فرا گرفت، ترس از اینکه او کار اشتباهی انجام دهد، گذشت و آنها قبلاً او را تحسین می کردند.
او همین کار را کرد و آنقدر دقیق و کاملاً دقیق انجام داد که آنیسیا فدوروونا که بلافاصله روسری مورد نیازش را به او داد، از خنده اشک ریخت و به این لاغر، برازنده، که با او بیگانه بود، نگاه کرد. کنتسی در ابریشم و مخمل پرورش داد که می دانست چگونه همه چیز را در انیسیا و در پدر انیسه و در عمه اش و در مادرش و در هر فرد روسی درک کند.
عمویی که رقص را تمام کرده بود با خوشحالی خندید گفت: "خب، کنتس یک مارش خالص است." - اوه بله خواهرزاده! اگر فقط می توانستید یک پسر خوب برای همسرتان انتخاب کنید، این یک تجارت خالص است!
نیکولای با لبخند گفت: "این قبلا انتخاب شده است."
- در باره؟ - عمو با تعجب گفت و با سوالی به ناتاشا نگاه کرد. ناتاشا با لبخندی شاد سرش را به نشانه تایید تکان داد.
- چه عالی! - او گفت. اما به محض گفتن این جمله، سیستم جدیدی از افکار و احساسات در او به وجود آمد. لبخند نیکولای وقتی گفت: "از قبل انتخاب شده" چه معنایی داشت؟ آیا او از این موضوع خوشحال است یا نه؟ به نظر می رسد او فکر می کند که بولکونسکی من این شادی ما را تایید نمی کند. نه، او همه چیز را می فهمید. الان کجاست؟ ناتاشا فکر کرد و صورتش ناگهان جدی شد. اما این فقط یک ثانیه طول کشید. با خودش گفت: «فکر نکن، جرات فکر نکن،» و با لبخند دوباره کنار عمویش نشست و از او خواست که چیز دیگری بازی کند.
عمو آهنگ دیگری و والس نواخت. سپس، پس از مکثی، گلویش را صاف کرد و آهنگ شکار مورد علاقه اش را خواند.
مثل پودر از عصر
خوب معلوم شد...
عمو آن طور که مردم می خوانند می خواند، با آن اعتقاد کامل و ساده لوحانه که در یک آهنگ تمام معنی فقط در کلمات نهفته است، که ملودی خود به خود می آید و ملودی جداگانه ای وجود ندارد و یک ملودی فقط برای هدف است. . به همین دلیل، این ملودی ناخودآگاه، مانند آهنگ یک پرنده، برای عمویم به طور غیرعادی خوب بود. ناتاشا از آواز عمویش خوشحال شد. او تصمیم گرفت که دیگر چنگ نخواند، بلکه فقط گیتار بزند. او از عمویش یک گیتار خواست و بلافاصله آکورد آهنگ را پیدا کرد.
در ساعت ده یک صف، یک دروشکی و سه سوار برای جستجوی آنها فرستاده شدند تا ناتاشا و پتیا را ببینند. کنت و کنتس نمی‌دانستند کجا هستند و به قول قاصد بسیار نگران بودند.
پتیا را پایین آوردند و مانند یک مرده در یک صف قرار دادند. ناتاشا و نیکولای وارد دروشکی شدند. عمو ناتاشا را پیچید و با لطافت کاملاً جدیدی از او خداحافظی کرد. او آنها را با پای پیاده تا پل که باید راه می رفت همراهی کرد و به شکارچیان دستور داد با فانوس جلو بروند.
صدای او از تاریکی فریاد زد: "خداحافظ، خواهرزاده عزیز"، نه صدایی که ناتاشا قبلاً می شناخت، بلکه صدایی که می خواند: "از عصر مثل پودر."
روستایی که از آن رد می شدیم چراغ قرمز داشت و بوی خوش دود.
- این عمو چه جذابیتی داره! - ناتاشا وقتی به سمت جاده اصلی رانندگی کردند گفت.
نیکولای گفت: بله. - سردته؟
- نه، من عالی هستم، عالی. ناتاشا حتی با گیج گفت: "احساس خیلی خوبی دارم." مدت زیادی سکوت کردند.
شب تاریک و مرطوب بود. اسب ها قابل مشاهده نبودند. فقط می توانستی صدای پاشیدن آنها را از میان گل و لای نامرئی بشنوی.
در این روح کودکانه و پذیرا چه می گذشت که با حرص تمام برداشت های متنوع زندگی را گرفت و جذب کرد؟ چگونه همه چیز در او جا افتاد؟ اما او خیلی خوشحال بود. او که از قبل به خانه نزدیک شده بود، ناگهان شروع کرد به خواندن آهنگ: "از غروب مثل پودر"، آهنگی که در تمام طول راه آن را گرفته بود و سرانجام گرفت.
- گرفتی؟ - گفت نیکولای.
- حالا به چی فکر می کردی، نیکولنکا؟ - ناتاشا پرسید. "آنها دوست داشتند این را از یکدیگر بپرسند."
- من؟ - نیکلای با یادآوری گفت؛ - می بینید، ابتدا فکر می کردم که روگای، نر قرمز، شبیه عمویش است و اگر او مرد بود، باز هم عمویش را پیش خود نگه می داشت، اگر مسابقه نبود، پس برای فرت ها، او باید همه چیز را نگه داشت چقدر خوبه عمو مگه نه؟ -خب تو چی؟
- من؟ صبر کنید صبر کنید. بله، اول فکر می‌کردم که داریم رانندگی می‌کنیم و فکر می‌کردیم که داریم به خانه می‌رویم و خدا می‌داند در این تاریکی به کجا می‌رویم و ناگهان می‌رسیدیم و می‌دیدیم که در اوترادنی نیستیم، بلکه در یک پادشاهی جادویی هستیم. و بعد هم فکر کردم... نه، دیگر هیچ.
نیکلای با لبخند گفت: "می دانم، من به درستی در مورد او فکر کردم." همانطور که ناتاشا از صدای صدای او تشخیص داد.
ناتاشا پاسخ داد: "نه" ، اگرچه در همان زمان او واقعاً به شاهزاده آندری فکر می کرد و در مورد اینکه چگونه عمویش را دوست دارد. ناتاشا گفت: "و من مدام تکرار می کنم، در تمام طول راه تکرار می کنم: چقدر خوب آنیسیوشکا اجرا کرد، خوب ...." و نیکولای صدای زنگ، خنده بی دلیل و شاد او را شنید.
او ناگهان گفت: «می‌دانی، می‌دانم که هرگز به اندازه اکنون شاد و آرام نخواهم بود.»
نیکولای گفت: "این مزخرف است ، مزخرف ، دروغ است" و فکر کرد: "این ناتاشا چه جذابیتی دارد! من چنین دوست دیگری ندارم و نخواهم داشت. چرا باید ازدواج کند، همه با او می روند!»
"این نیکولای چقدر جذاب است!" ناتاشا فکر کرد. - آ! هنوز در اتاق نشیمن آتش است.» او به پنجره های خانه اشاره کرد که در تاریکی مرطوب و مخملی شب به زیبایی می درخشیدند.

کنت ایلیا آندریچ از رهبری استعفا داد زیرا این موقعیت با هزینه های زیادی همراه بود. اما اوضاع برای او بهتر نشد. ناتاشا و نیکولای اغلب مذاکرات مخفیانه و بی قرار بین والدین خود را می دیدند و صحبت هایی در مورد فروش یک خانه ثروتمند روستوف و خانه ای در نزدیکی مسکو شنیدند. بدون رهبر نیازی به چنین استقبال بزرگی وجود نداشت و زندگی اوترادننسکی آرام تر از سال های گذشته انجام می شد. اما خانه بزرگ و ساختمان های بیرونی هنوز پر از جمعیت بود و افراد بیشتری همچنان پشت میز می نشستند. همه اینها افرادی بودند که در خانه مستقر شده بودند، تقریباً اعضای خانواده یا کسانی که به نظر می رسید مجبور بودند در خانه کنت زندگی کنند. اینها دیملر - یک نوازنده با همسرش، یوگل - یک معلم رقص با خانواده اش، بانوی پیر بلووا، که در خانه زندگی می کردند، و بسیاری دیگر بودند: معلمان پتیا، فرماندار سابق خانم های جوان و افراد ساده ای که بهتر یا بهتر بودند. زندگی با شمارش سود بیشتری نسبت به خانه دارد. ملاقات بزرگی مثل قبل نبود، اما روند زندگی یکسان بود، بدون آن کنت و کنتس نمی توانستند زندگی را تصور کنند. همان شکار، حتی توسط نیکولای افزایش یافت، همان 50 اسب و 15 کالسکه در اصطبل، همان هدایای گران قیمت در روزهای نامگذاری، و شام های تشریفاتی برای کل منطقه وجود داشت. همان تعداد ویس ها و بوستون ها، که به خاطر آنها، با پرتاب کارت به همه، اجازه داد هر روز صدها مورد ضرب و شتم همسایگانش قرار گیرد، که به حق تشکیل بازی کنت ایلیا آندریچ به عنوان سودآورترین اجاره نگاه می کردند.
کنت، گویی در دام بزرگی بود، در امور خود قدم می زد و سعی می کرد باور نکند که درگیر شده است و هر قدم بیشتر و بیشتر درگیر می شود و احساس می کند که نمی تواند شبکه هایی را که او را درگیر کرده بود بشکند یا با احتیاط، صبورانه شروع به انجام دادن کند. آنها را باز کند کنتس با قلبی عاشقانه احساس می کرد که فرزندانش در حال ورشکستگی هستند، کنت مقصر نیست، نمی تواند با آنچه که هست متفاوت باشد، که خودش از آگاهی خودش رنج می برد (اگر چه پنهان می کرد) و ویرانی فرزندانش، و او به دنبال وسیله ای برای کمک به این امر بود. از دیدگاه زن او، تنها یک راه حل وجود داشت - ازدواج نیکولای با یک عروس ثروتمند. او احساس کرد که این آخرین امید است و اگر نیکولای مسابقه ای را که برای او پیدا کرده بود رد کند، باید برای همیشه با فرصتی برای بهبود اوضاع خداحافظی کند. این مهمانی جولی کاراگینا بود، دختر یک مادر و پدر زیبا، با فضیلت، که روستوف ها از کودکی می شناختند، و اکنون به مناسبت مرگ آخرین برادرش، یک عروس ثروتمند است.
کنتس مستقیماً به کاراگینا در مسکو نامه نوشت و پیشنهاد ازدواج دخترش را به پسرش داد و پاسخ مساعدی از او دریافت کرد. کاراگینا پاسخ داد که او به نوبه خود موافقت کرد که همه چیز به تمایل دخترش بستگی دارد. کاراگینا از نیکولای دعوت کرد به مسکو بیاید.
کنتس چندین بار در حالی که اشک در چشمانش حلقه زده بود به پسرش گفت که حالا که هر دو دخترش جا افتاده اند، تنها آرزویش این است که او را متاهل ببیند. او گفت که اگر اینطور بود آرام به رختخواب می رفت. سپس گفت که دختر زیبایی در سر دارد و نظر او را در مورد ازدواج جویا شد.
در گفتگوهای دیگر، او از جولی تمجید کرد و به نیکولای توصیه کرد که برای تعطیلات به مسکو برود تا خوش بگذرد. نیکولای حدس زد که مکالمات مادرش به کجا می رود و در یکی از این گفتگوها او را به صراحت کامل فرا خواند. او به او گفت که تمام امید به بهبود اوضاع اکنون مبتنی بر ازدواج او با کاراگینا است.
-خب اگه من یه دختر بدون ثروت دوست داشتم واقعا مامان میخوای حس و شرفم رو فدای ثروت کنم؟ - از مادرش پرسید، بدون اینکه ظلم سؤالش را بفهمد و فقط بخواهد اشراف خود را نشان دهد.
مادر در حالی که نمی دانست چگونه خود را توجیه کند گفت: نه، تو مرا درک نکردی. "تو من را درک نکردی، نیکولینکا." او افزود: "آرزوی خوشبختی شما را دارم" و احساس کرد که دارد دروغ می گوید، گیج شده است. - او گریست.
نیکولای گفت: "مامان، گریه نکن، فقط به من بگو که این را می خواهی، و می دانی که من تمام زندگی ام را می دهم، همه چیز را، تا بتوانی آرام باشی." همه چیزم را فدای تو می کنم، حتی احساساتم را.
اما کنتس نمی خواست این سوال را مطرح کند: او از پسرش قربانی نمی خواست، خودش دوست دارد برای او قربانی کند.
او در حالی که اشک هایش را پاک کرد، گفت: «نه، تو مرا درک نکردی، ما صحبت نمی کنیم.
نیکولای با خود گفت: "بله، شاید من دختر بیچاره را دوست دارم." من تعجب کردم که چطور مادرم توانست این را به من بگوید. از آنجا که سونیا فقیر است، من نمی توانم او را دوست داشته باشم، او فکر کرد: "من نمی توانم به عشق وفادار و فداکار او پاسخ دهم. و من احتمالا با او خوشحال تر از عروسک جولی خواهم بود. به خودش گفت من همیشه می توانم احساساتم را فدای خیر خانواده ام کنم، اما نمی توانم احساساتم را کنترل کنم. اگر من سونیا را دوست دارم، پس احساس من برای من قوی تر و بالاتر از هر چیز دیگری است.
نیکولای به مسکو نرفت، کنتس مکالمه با او را در مورد ازدواج از سر نگرفت و با غم و اندوه و حتی گاهی اوقات تلخی، نشانه هایی از نزدیکی بیشتر و بیشتر بین پسرش و سونیا بی جهیزیه مشاهده کرد. او خود را به خاطر این مورد سرزنش کرد ، اما نمی توانست غر بزند و از سونیا ایراد بگیرد ، اغلب او را بدون دلیل متوقف می کند و او را "تو" و "عزیز من" صدا می کند. بیشتر از همه، کنتس خوب با سونیا عصبانی بود، زیرا این خواهرزاده بیچاره و چشمان سیاه آنقدر فروتن بود، بسیار مهربان، آنقدر فداکارانه از خیرخواهانش سپاسگزار بود، و چنان صادقانه، همیشه، فداکارانه عاشق نیکلاس بود که غیرممکن بود او را برای هر چیزی سرزنش کنید.
نیکولای تعطیلات خود را با بستگانش گذراند. نامه چهارمی از نامزد شاهزاده آندری، از رم دریافت شد که در آن نوشت که اگر زخمش به طور غیرمنتظره در یک آب و هوای گرم باز نمی شد، مدت زیادی در راه روسیه بود، که او را مجبور می کند که عزیمت خود را تا آغاز به تعویق بیندازد. سال آینده ناتاشا به همان اندازه عاشق نامزدش بود، به همان اندازه که از این عشق آرام می گرفت و به همان اندازه پذیرای همه شادی های زندگی بود. اما در پایان ماه چهارم جدایی از او، لحظات غم و اندوهی بر او آغاز شد که نتوانست با آن مبارزه کند. او برای خودش متاسف شد، حیف شد که این همه زمان را برای هیچ، برای هیچ کس تلف نکرده بود، که در طی آن احساس می کرد اینقدر توانایی دوست داشتن و دوست داشته شدن را دارد.
در خانه روستوف ها غم انگیز بود.

عید کریسمس فرا رسید و در کنار مراسم تشریفاتی، به جز تبریک های جدی و خسته کننده همسایه ها و حیاط ها، به جز همه لباس های نو، چیز خاصی برای بزرگداشت عید کریسمس وجود نداشت، و در یخبندان 20 درجه ای بی باد، در آفتاب کورکننده درخشان. در روز و در نور پر ستاره زمستان در شب، نیاز به نوعی بزرگداشت این زمان را احساس می کردم.

چتر را باز کنید، انتهای آن را روی زمین قرار دهید، آن را به اطراف بچرخانید و همزمان یک توپ، کاغذ مچاله شده، یک دستمال - به طور کلی، مقداری شی سبک و نشکن را درون آن بیندازید. اتفاقی غیرمنتظره برای شما رخ خواهد داد. گویی چتر نمی‌خواهد هدیه را بپذیرد: توپ یا توپ کاغذی تا لبه‌های چتر می‌خزد و از آنجا در یک خط مستقیم پرواز می‌کند.

نیرویی که در این آزمایش توپ را به بیرون پرتاب کرد معمولاً "نیروی گریز از مرکز" نامیده می شود، اگرچه درست تر است که آن را "اینرسی" بنامیم. زمانی که جسمی در مسیر دایره ای حرکت می کند، تشخیص داده می شود. این چیزی بیش از یکی از موارد تجلی اینرسی نیست - تمایل یک جسم متحرک برای حفظ جهت و سرعت حرکت آن.

ما بیشتر از آنچه که خودمان گمان می کنیم با نیروی گریز از مرکز مواجه می شویم. سنگی را که به نخ بسته شده دور دستت حلقه می کنی. احساس می کنید که چگونه ریسمان تحت تأثیر نیروی گریز از مرکز کشیده شده و تهدید به شکستن می شود. اسلحه باستانی برای پرتاب سنگ - زنجیر - با همان نیروی گریز از مرکز کار می کند اگر خیلی سریع بچرخد و اگر به اندازه کافی قوی نباشد. اگر ماهر هستید، همان قدرت به شما کمک می کند تا یک ترفند را انجام دهید

با لیوانی که آب از آن بیرون نمی ریزد، اگرچه وارونه شده است: برای انجام این کار، فقط باید به سرعت لیوان را بالای سر خود تکان دهید و یک دایره را توصیف کنید. نیروی گریز از مرکز به دوچرخه سوار سیرک کمک می کند تا یک «حلقه شیطان» سرگیجه آور را توصیف کند. همچنین در جداکننده های به اصطلاح گریز از مرکز، خامه را از شیر جدا می کند. او عسل را از شانه ها در یک سانتریفیوژ استخراج می کند. لباس ها را خشک می کند، آنها را از آب در خشک کن های گریز از مرکز مخصوص آزاد می کند و غیره.

هنگامی که یک واگن تراموا قسمتی منحنی از مسیر را توصیف می کند، برای مثال هنگام چرخش از یک خیابان به خیابان دیگر، مسافران مستقیماً نیروی گریز از مرکز را احساس می کنند که آنها را به سمت دیواره بیرونی ماشین فشار می دهد. با سرعت کافی، اگر ریل گرد بیرونی با دقت بالاتر از داخل قرار نمی گرفت، می توانست با این نیرو کل خودرو واژگون شود: به لطف

این باعث می شود که ماشین در هنگام چرخش کمی به سمت داخل متمایل شود. این کاملاً عجیب به نظر می رسد: کالسکه ای که به یک طرف متمایل شده است پایدارتر از کالسکه ای است که مستقیم ایستاده است!

و با این حال این چنین است. و یک تجربه کوچک به شما کمک می کند تا بفهمید چگونه این اتفاق می افتد. یک ورق مقوایی را به شکل یک زنگ پهن بپیچید، یا حتی بهتر است، اگر در خانه دارید، یک کاسه با دیواره های مخروطی بردارید. به ویژه برای هدف ما یک کلاه مخروطی - شیشه یا قلع - از یک لامپ الکتریکی مفید است. مسلح به یکی از این اشیاء، یک سکه، یک دایره فلزی کوچک یا حلقه به آن پرتاب کنید. آنها دایره هایی را در امتداد کف ظرف توصیف می کنند که به طور قابل توجهی به سمت داخل متمایل شده اند. با کاهش سرعت سکه یا حلقه، شروع به توصیف دایره های کوچکتر و کوچکتر می کند و به مرکز ظرف نزدیک می شود. اما هزینه ای ندارد که سکه با چرخش جزئی ظرف دوباره سریعتر بچرخد - و سپس از مرکز دور شود و دایره های بزرگتر را توصیف کند. اگر شتاب زیاد شود، حتی ممکن است به طور کامل از ظرف بیرون بیاید.

برای مسابقات دوچرخه سواری، مسیرهای دایره ای خاصی در به اصطلاح ولودروم ترتیب داده شده است - و می بینید که این مسیرها، به خصوص در جایی که به شدت می چرخند، با شیب قابل توجهی به سمت مرکز مرتب شده اند. دوچرخه در امتداد آنها در یک موقعیت بسیار شیب دار می چرخد ​​- مانند یک سکه در فنجان شما - و نه تنها واژگون نمی شود، بلکه برعکس، در این حالت است که ثبات خاصی پیدا می کند. در سیرک ها، دوچرخه سواران با چرخش دایره ها روی یک سکوی شیب دار، تماشاگران را شگفت زده می کنند. اکنون می فهمید که این چیز غیرعادی نیست. برعکس، برای یک دوچرخه‌سوار هنر سختی است که در مسیری صاف و افقی بچرخد. به همین دلیل، سوار و اسب در یک پیچ تند به سمت داخل متمایل می شوند.

از این پدیده های کوچک به سراغ پدیده های بزرگتر برویم. کره ای که ما در آن زندگی می کنیم یک چیز چرخشی است و نیروی گریز از مرکز باید بر روی آن ظاهر شود. چه مفهومی داره؟ واقعیت این است که به دلیل چرخش زمین، همه چیزهای روی سطح آن سبک تر می شوند. هرچه به خط استوا نزدیکتر باشد، اشیاء دایره ای بزرگتر می توانند در 24 ساعت بسازند، به این معنی که آنها سریعتر می چرخند و در نتیجه وزن بیشتری از دست می دهند. اگر یک کیلوگرم وزن از قطب به استوا منتقل شود و در اینجا دوباره با ترازو فنری وزن شود، کمبود وزن باالبته 5 گرم تفاوت کم است، اما هر چه چیز سنگین‌تر باشد، کمبود آن بیشتر است. لوکوموتیو بخاری که از آرخانگلسک به اودسا رسیده است در اینجا 60 کیلوگرم سبکتر می شود - به وزن یک بزرگسال. و یک کشتی جنگی با وزن 20 هزار، که از دریای سفید به دریای سیاه می رسد، در اینجا وزن کم می کند - نه کمتر و نه بیشتر - این وزن یک لوکوموتیو بخار خوب است!

چرا این اتفاق می افتد؟ زیرا کره در حال چرخش، تمایل دارد همه چیز را از سطح خود پراکنده کند، همانطور که در تجربه ما چتر توپی را که به سمت آن پرتاب می شود دور می اندازد. او آنها را پرتاب می کرد، اما با این واقعیت که زمین همه چیز را به سمت خود جذب می کند، مانع از این می شود. ما این جاذبه را «گرانش» می نامیم. چرخش نمی تواند اشیا را از زمین پرتاب کند، اما می تواند وزن آنها را کاهش دهد. به همین دلیل است که به دلیل چرخش کره زمین، همه چیز کمی سبک تر می شود.

هرچه چرخش سریعتر باشد، کاهش وزن باید بیشتر شود. دانشمندان محاسبه کرده‌اند که اگر زمین نه مثل الان، بلکه ۱۷ برابر سریع‌تر بچرخد، در استوا همه چیز وزن خود را از دست می‌دهد: بی‌وزن می‌شوند. و اگر زمین حتی سریعتر بچرخد - مثلاً فقط در 1 ساعت یک چرخش کامل انجام دهد - آنگاه همه چیز وزن خود را نه تنها در خود استوا، بلکه در همه کشورها و دریاهای نزدیک به استوا نیز از دست می دهد.

فقط فکر کنید این یعنی چه چیزهایی وزن خود را از دست داده اند! به هر حال، این بدان معنی است که چیزی وجود نخواهد داشت که نتوانید آن را بلند کنید: لوکوموتیوهای بخار، تخته سنگ های سنگی، توپ های غول پیکر، کشتی های جنگی کامل با تمام ماشین ها و تفنگ هایی که مانند یک پر بلند می کنید. و اگر آنها را رها کنید، خطرناک نیست: آنها کسی را خرد نمی کنند. آنها شما را له نمی کنند زیرا به هیچ وجه نمی افتادند: بالاخره آنها وزنی ندارند! آنجا که از دستانشان رها می شدند در هوا شناور می شدند. اگر در حالی که در سبد یک بالون نشسته اید، تصمیم می گیرید وسایل خود را در آب بیندازید، آنها به جایی نمی افتند، بلکه در هوا می مانند. دنیای شگفت انگیزی خواهد بود! شما می توانید به اندازه ای که هرگز در رویاهای خود نپریده اید بپرید: بالاتر از بلندترین ساختمان ها و کوه ها. اما فقط فراموش نکنید: پریدن بسیار آسان است، اما پرش به عقب غیرممکن است. اگر از وزن محروم شوید، خودتان به زمین نمی افتید.

ناراحتی های دیگری در این دنیا وجود خواهد داشت. شما خودتان متوجه خواهید شد که: همه چیز - اعم از کوچک و بزرگ، اگر متصل نباشند - از کوچکترین نسیمی که به سختی قابل توجه است بلند می شوند و در هوا می شتابند. مردم، حیوانات، ماشین‌ها، گاری‌ها، کشتی‌ها - همه چیز به‌طور تصادفی در هوا هجوم می‌آورد، همدیگر را می‌شکند، تحریف می‌کند و معلول می‌کند...

اگر زمین خیلی سریعتر بچرخد این اتفاق می افتد.

آیا می توان سوزن فولادی را مانند نی روی سطح آب شناور کرد؟ غیرممکن به نظر می رسد: یک قطعه آهن جامد، هر چقدر هم که کوچک باشد، مطمئناً باید در آب غرق شود. بسیاری از مردم اینطور فکر می کنند، و اگر شما یکی از این "بسیاری ها" هستید، تجربه زیر باعث می شود نظر خود را تغییر دهید. یک دوخت معمولی اما نه خیلی ضخیم بگیرید...

حتی اگر هنوز چیزی در مورد علم الکتریسیته نمی دانید، حتی با حروف اول الفبای آن آشنا نیستید، باز هم می توانید تعدادی آزمایش الکتریکی انجام دهید که جالب و در هر صورت برای آشنایی آینده شما مفید است. این نیروی شگفت انگیز طبیعت بهترین زمان و مکان برای انجام این آزمایشات الکتریکی، گرمایش خوب است…

برای این آزمایش ساده، یک حوضه معمولی مناسب است. اما اگر بتوانید یک کوزه عمیق و پهن تهیه کنید، آزمایش راحت تر خواهد بود. علاوه بر این، به یک لیوان بلند دیگر یا یک لیوان بزرگ نیاز خواهیم داشت. این زنگ غواصی شما خواهد بود و کاسه آب نمایانگر نسخه کوچکتری از دریا یا دریاچه خواهد بود. به سختی تجربه ای ساده تر از این وجود دارد. لیوانت را بالا بگیر...

شما می توانید همان خاصیت الکتریکی را نه تنها به یک شانه معمولی، بلکه به اشیاء دیگر نیز بدهید. یک چوب موم مهر و موم که روی فلانل یا روی آستین لباستان اگر پشمی است مالیده شود، همین خواص را نشان می دهد. یک لوله یا میله شیشه ای نیز اگر با ابریشم مالیده شود، برق دار می شود. اما آزمایش با شیشه فقط در هوای بسیار خشک موفق است، اگر...

آزمایشی که در زیر توضیح داده می شود یکی از ساده ترین آزمایش ها برای انجام است. این اولین آزمایش فیزیکی است که در روزهای جوانی انجام دادم. یک لیوان را پر از آب کنید، روی آن را با یک کارت پستال یا کاغذ بپوشانید و در حالی که مقوا را به آرامی با انگشتان خود نگه دارید، لیوان را وارونه کنید. حالا می توانید دست خود را بردارید: کاغذ نمی افتد، آب بیرون نمی ریزد، مگر اینکه کاغذ کاملا افقی باشد...

مکانیک می آموزد که جاذبه یک طرفه - و به طور کلی کنش یک طرفه - نمی تواند وجود داشته باشد: هر کنشی یک تعامل است. این بدان معناست که اگر یک میله برق‌دار اجسام مختلف را جذب کند، خود به آنها جذب می‌شود. برای اطمینان از وجود این جاذبه، فقط باید به شانه یا چوب تحرک بدهید، مثلاً آن را روی یک حلقه نخ آویزان کنید (اگر نخ ابریشم باشد بهتر است).

اکنون متقاعد شده اید که هوای اطراف ما از هر طرف با نیروی قابل توجهی بر همه چیزهایی که با آنها در تماس است فشار می آورد. تجربه‌ای که می‌خواهیم شرح دهیم، وجود این، همانطور که فیزیکدانان می‌گویند، «فشار اتمسفر» را با وضوح بیشتری به شما ثابت می‌کند. یک سکه یا دکمه فلزی را روی یک بشقاب صاف قرار دهید و آب اضافه کنید. سکه زیر آب ظاهر می شود. بیرونش کن...

با استفاده از یک دستگاه خانگی ساده می توانید یک ویژگی جالب و بسیار مهم الکتریسیته را تأیید کنید - فقط روی سطح یک جسم و علاوه بر این فقط در قسمت های محدب و بیرون زده آن جمع می شود. با استفاده از یک قطره موم آب بندی، کبریت را به صورت عمودی به جعبه کبریت بچسبانید. دو غرفه از این قبیل آماده کنید. سپس یک نوار از کاغذ را در حدود; مسابقه، طول - ...

از یک ورق دستمال کاغذی، دایره ای به قطر چند کف دست تهیه کنید. از وسط یک دایره به عرض چند انگشت ببرید. نخ ها را به لبه های دایره بزرگ ببندید و آنها را از سوراخ ها بگذرانید. انتهای نخ ها - طول آنها باید یکسان باشد - آنها را به وزن سبک ببندید. در اینجا کل ساختار یک چتر نجات است - یک نسخه کوچکتر از آن چتر بزرگ که جان خلبانان را نجات می دهد ...

از یک کارت پستال یا یک ورق کاغذ ضخیم، یک دایره به اندازه سوراخ در یک لیوان برش دهید. سپس آن را با قیچی در امتداد یک خط مارپیچ به شکل یک مار مارپیچ برش دهید، نوک دم مار را قرار دهید، ابتدا آن را کمی فشار دهید تا سوراخ کوچکی روی کاغذ ایجاد شود، روی نقطه سوزن بافندگی که در چوب پنبه چسبیده است. . حلقه های مار پایین می آیند و چیزی شبیه به مارپیچ را تشکیل می دهند ...

کار آزمایشگاهی شماره 21

نیروی گریز از مرکز

هدف کار:

مطالعه قوانین مکانیک در یک قاب مرجع غیر اینرسی که نسبت به یک اینرسی می چرخد. بررسی وابستگی بزرگی نیروی گریز از مرکز به جرم بدن، سرعت زاویه ای و فاصله تا محور چرخش.

تجهیزات:

موتور برقی سکوی چرخان با گاری، نخ، دینامومتر، رابط کامپیوتر کبرا3، کامپیوتر، ست وزنه.

مدت زمان کار - 4 ساعت.

بخش تئوری

1. چارچوب های مرجع اینرسی و قوانین مکانیک نیوتن

پویایی شناسیشاخه ای از مکانیک است که به بررسی علل حرکت مکانیکی می پردازد. مشاهدات قرن ها به ما امکان می دهد به این نتیجه برسیم که در اینجا نقش تعیین کننده ایفا می کند تعامل بدن ها. ویژگی کمی آن قدرت است:

زور- کمیت فیزیکی برداری، اندازه گیری برهمکنش بین اجسام.

از نظر تاریخی، آزمایش‌های متعددی برای روشن کردن ارتباط بین برهمکنش اجسام و ماهیت حرکت مکانیکی در یک چارچوب مرجع مرتبط با زمین انجام شد. در طی این آزمایشات، مشخص شد که جسمی که تحت تأثیر اجسام دیگر قرار نمی گیرد، حالت استراحت یا حرکت خطی یکنواخت را حفظ می کند. با این حال، به راحتی می توان دریافت که در سایر سیستم های مرجع این جمله ممکن است درست نباشد. به عنوان مثال، در چارچوب مرجع مرتبط با یک خودروی شتاب‌دهنده، اجسامی که در خارج از پنجره قرار دارند - درختان، ساختمان‌ها و غیره - با شتاب در جهت مخالف جهت حرکت خودرو حرکت می‌کنند، اگرچه مجموع نیروهای وارد بر آنها. برابر با صفر باقی می ماند. بنابراین، قبل از تدوین قوانین دینامیک، لازم است سیستم های مرجعی که در این قوانین مورد بحث قرار خواهند گرفت، تعریف شوند:

قانون اول نیوتن: چارچوب های مرجع به نام وجود دارداینرسیکه در آن اجسام در غیاب اعمالی بر روی آنها از اجسام دیگر یا با جبران متقابل این تأثیرات، حالت سکون یا حرکت مستقیم یکنواخت را حفظ می کنند.

تمام سیستم های مرجع دیگر نامیده می شوند غیر اینرسی.

برخورد اجسام دیگر بر جسم معین باعث تغییر در سرعت آن می شود. شتاب را به او می گوید. با این حال، ضربه یکسان شتاب های متفاوتی را به بدنه های مختلف می دهد، به عنوان مثال. بدن در برابر تلاش برای تغییر حالت حرکت خود به روش های مختلف مقاومت می کند. این خاصیت اجسام نامیده می شود اینرسی.

جرم متریک کمیت فیزیکی اسکالر است که اندازه گیری اینرسی یک جسم است.

قانون دوم نیوتن: حاصل ضرب جرم جسم و شتاب آن برابر با نیروی وارد بر آن است.

بیایید خلاصه کنیم:

· قوانین مکانیک نیوتن فقط در چارچوب های مرجع اینرسی ارضا می شود.

· تنها دلیل حرکت شتاب دار جسم در قاب اینرسی، نیروهای وارد بر آن از اجسام دیگر است.

· اگر، پس طبق (1) شتاب بدن نیز برابر با صفر خواهد بود. این نتیجه گیری با بخش دوم فرمول بندی قانون اول نیوتن همزمان است. با این حال، نمی توان آن را نتیجه قانون دوم دانست، زیرا محتوای اصلی قانون اول، فرض وجود سیستم های مرجع اینرسی است.

2. چارچوب های مرجع غیر اینرسی

می توان نشان داد که هر قاب مرجعی که به طور مستقیم و یکنواخت نسبت به یک قاب اینرسی حرکت می کند، اینرسی است (برای مثال، §2.7 را ببینید). از این بیانیه به دست می آید که یک سیستم مرجع غیر اینرسی هر سیستمی است که با سرعتی شتاب نسبت به یک اینرسی حرکت می کند. ساده ترین سیستم های مرجع غیر اینرسی، سیستم هایی هستند که با شتاب در یک خط مستقیم حرکت می کنند و سیستم های چرخشی.

بیایید به مثالی که در بالا در مورد یک خودروی شتاب دهنده اشاره شد، برگردیم. چارچوب مرجع مرتبط با آن به وضوح غیر اینرسی است. قانون دوم نیوتن، که به شکل (1) نوشته شده است، در این چارچوب مرجع برآورده نمی شود: حرکت شتابان ساختمان ها و درختان در این سیستم نتیجه اعمال هیچ نیرویی از اجسام دیگر بر آنها نیست. فرض می‌کنیم که این شتاب‌ها ناشی از عمل نیروهایی با ماهیت خاص است که نامیده می‌شوند نیروهای اینرسی. وجود آنها به دلیل حرکت شتاب یافته یک چارچوب مرجع غیر اینرسی نسبت به یک چارچوب اینرسی است. با در نظر گرفتن موارد فوق، قانون دوم نیوتن در چارچوب مرجع غیر اینرسی به شکل زیر خواهد بود:

شتاب بدن در یک چارچوب مرجع غیر اینرسی کجاست. - نیروهای "معمولی" ناشی از تعامل اجسام. – نیروهای اینرسی.

بیایید به ویژگی های اصلی نیروهای اینرسی توجه کنیم:

· معرفی نیروهای اینرسی امکان توصیف حرکت اجسام در هر سیستم مرجع را با استفاده از معادلات حرکت یکسان می دهد.

نیروهای اینرسی ناشی از تأثیر اجسام دیگر بر جسم نیست، بلکه به دلیل ویژگی های سیستم مرجع است که در آن پدیده های مکانیکی در نظر گرفته می شود. به این معنا، می توان آنها را "ساختگی" نامید.

3. نیروی گریز از مرکز

در این کار آزمایشگاهی، نیروهای اینرسی ناشی از یک قاب مرجع غیر اینرسی که نسبت به یک قاب اینرسی آزمایشگاهی می چرخد، مورد مطالعه قرار می گیرد. راه اندازی آزمایشی یک پلت فرم است که با سرعت زاویه ای ثابت می چرخد ω حول یک محور عمودی عمود بر آن ز(نگاه کنید به شکل 1، a). گاری کوچکی که به محور چرخش بسته شده همراه با سکو می چرخد. اجازه دهید همانطور که در شکل نشان داده شده است، یک سیستم مرجع متحرک را با محورها به سکو متصل کنیم. این سیستم نسبت به قاب اینرسی آزمایشگاهی می چرخد کبا محورها ایکس, Y, ز، یعنی غیر اینرسی است. اجازه دهید نیروی اینرسی وارد بر گاری را در این چارچوب مرجع محاسبه کنیم.

گاری یک بدنه محکم با شکل پیچیده است که در شرایط این مشکل نمی توان از ابعاد آن چشم پوشی کرد. بنابراین، ابتدا نیروی اینرسی را که در یک چارچوب مرجع غیر اینرسی معین روی یک نقطه مادی اعمال می‌شود، تعیین می‌کنیم و سپس نتیجه به‌دست‌آمده را برای یک جسم صلب تعمیم می‌دهیم.

برنج. 1 - نمایش شماتیک از تنظیمات آزمایشی: الف) در یک سیستم مرجع آزمایشگاهی (اینرسی). ب) در یک قاب مرجع غیر اینرسی که نسبت به قاب اینرسی می چرخد.

1. بار جرمی کوچکی را در نظر بگیرید مترمانند گاری که توسط نخی بی وزن به محور چرخش بسته شده و همراه با سکو می چرخد. در شکل 1 این بار به صورت شماتیک در سمت چپ محور چرخش نشان داده شده است. نیروی گرانش با واکنش تکیه گاه جبران می شود، بنابراین در بحث های بعدی آن را در نظر نخواهیم گرفت. که در ک-سیستم، بار در یک دایره با سرعت ثابت حرکت می کند. از آنجایی که جهت بردار سرعت به طور مداوم در حال تغییر است، این حرکت شتاب می گیرد. شتاب به سمت محور چرخش هدایت می شود و نامیده می شود مایل به مرکز. اندازه آن:

(3)

جایی که V- سرعت خطی ω سرعت زاویه ای است و r- فاصله تا محور چرخش نیروی مرتبط با این شتاب نیز مرکز محور نامیده می شود و طبق قانون دوم نیوتن:

(4)

در وضعیت نشان داده شده در شکل. 1a، نقش نیروی مرکزگرا نیروی کشش نخ است:

در سیستم مرجع (نگاه کنید به شکل 1، ب) بار در حالت سکون است، به این معنی که شتاب آن صفر است. اجازه دهید با در نظر گرفتن نیروی اینرسی، معادله قانون دوم نیوتن را برای سیستم های غیر اینرسی بنویسیم:

(6)

سپس برای نیروی اینرسی بدست می آوریم:

; (7)

این نیروی اینرسی نامیده می شود نیروی گریز از مرکز. بیایید ویژگی های اصلی آن را فهرست کنیم:

· نیروی گریز از مرکز نیروی اینرسی است که هنگام توصیف حرکت در یک قاب مرجع غیر اینرسی که با سرعت زاویه ای ثابت نسبت به اینرسی می چرخد ​​باید به معادله قانون دوم نیوتن وارد شود.

· بردار نیروی گریز از مرکز از محور چرخش هدایت می شود.

· مقدار نیروی گریز از مرکز با معادله به دست می آید

فرض کنید بردار شعاع رسم شده در یک قاب مرجع غیر اینرسی به یک نقطه مادی از محور چرخش باشد. سپس عبارت نیروی گریز از مرکز را می توان به صورت برداری نوشت:

2. نیروی گریز از مرکز وارد بر گاری برابر است با مجموع نیروهای وارد بر نقاط مادی تشکیل دهنده آن:

(10)

در جرم گاری تقسیم و ضرب کنید مترو مجذور سرعت زاویه ای که برای همه نقاط یکسان است را به عنوان علامت جمع بگیرید. در نتیجه دریافت می کنیم:

(11)

اصطلاح

مختصات مرکز جرم گاری را در هواپیما مشخص می کند XY. بنابراین، نیروی گریز از مرکز بر روی گاری با فرمول تعیین می شود:

و قدر مطلق آن:

جایی که rC– فاصله از محور چرخش تا مرکز جرم گاری. این کار آزمایشگاهی به تأیید تجربی این رابطه اختصاص یافته است.

توضیحات نصب

ظاهر تنظیمات آزمایشی در شکل نشان داده شده است. 2. منبع حرکت چرخشی یک موتور الکتریکی (1) با قابلیت تنظیم سرعت و جهت چرخش است. از طریق تسمه انتقال (2)، چرخش به سکوی (3) با چرخ دستی (4) نصب شده روی آن منتقل می شود. برای اندازه گیری فاصله از مرکز جرم گاری تا محور چرخش، یک مقیاس سانتی متری (5) روی سکو اعمال می شود. یک نخ (6) به چرخ دستی بسته می شود که از طریق یک بلوک (7)، یک سوراخ در قسمت بالایی سکو و یک کارابین متحرک به یک دینامومتر (8) متصل می شود که به طور مداوم نیروی کشش نخ را اندازه گیری می کند. . سیگنال اندازه گیری شده از طریق رابط Cobra3 (9) به رایانه شخصی ارسال می شود.

برنج. 2- ظاهر تاسیسات اندازه گیری مقدار نیروی گریز از مرکز

همانطور که در بخش تئوری توضیح داده شد، در حالت ایده آل نیروی کشش رزوه باید برابر با نیروی گریز از مرکز باشد. با این حال، در تنظیمات آزمایشی واقعی، خروجی رزوه در بالای پلت فرم کمی نسبت به محور چرخش منحرف شده است. این به عمد انجام شد: این طراحی نصب امکان اندازه گیری نه تنها نیروی گریز از مرکز، بلکه سرعت زاویه ای چرخش را نیز فراهم می کند. در واقع جابجایی باعث می شود که فاصله سوراخ بالایی تا دینامومتر به صورت دوره ای در حین چرخش تغییر کند. در نتیجه نیروی کشش نخ به صورت دوره ای تغییر می کند و فرکانس این تغییر با فرکانس چرخش سکو همزمان می شود. بنابراین، با اندازه‌گیری وابستگی نیروی کشش به زمان، می‌توان هم فرکانس و هم سرعت زاویه‌ای چرخش را به دقت تعیین کرد. به نوبه خود، نیروی گریز از مرکز برابر با مقدار میانگین زمانی نیروی کشش خواهد بود.

بخش تجربی

تمرین 1. مطالعه وابستگی نیروی گریز از مرکز به جرم.

1. یک گاری خالی بدون وزنه روی سکو قرار دهید. نخ را به سبد خرید وصل کنید تا زمانی که زمان فعلبا نخ، مرکز ثقل گاری در فاصله 20 سانتی متری از محور چرخش قرار داشت. مطمئن شوید که نخ روی قرقره زرد قرار دارد.

2. کامپیوتر خود را روشن کنید. برای ورود به سیستم عامل، از لاگین استفاده کنید " دانشجو" برنامه را اجرا کنید اندازه گرفتنروی میانبر روی دسکتاپ دوبار کلیک کنید.

3. با توجه به الگوریتم مشخص شده در پیوست 1، مقادیر دوره چرخش و نیروی گریز از مرکز را اندازه گیری کرده و در جدول 1 وارد کنید (جرم گاری خالی 50 گرم است). خطای مقدار را بر اساس ویژگی های تکنیک نصب و اندازه گیری تعیین کنید. خطای اندازه گیری نیرو برابر با .

میز 1

وزن واگن برقی با محموله متر، کیلوگرم	نیروی گریز از مرکز اف، ن	دوره زمانی تی، با	سرعت زاویهای ω راد/ثانیه	، کیلوگرم بر ثانیه 2	∆()، kg/s 2
0,05	…	…	…	…	…
0,07	…	…	…	…	…
…	…	…	…	…	…
0,19	…	…	…	…	…

4. بارگیری تدریجی گاری با افزایش 20 گرمی، اندازه گیری دوره چرخش و نیروی گریز از مرکز را تکرار کنید (موارد 6÷10).

5. برای اندازه گیری صحیح وابستگی نیروی گریز از مرکز به جرم، دوره چرخش در تمام اندازه گیری ها باید ثابت بماند. با این حال، سرعت چرخش در نصب کاملاً تقریباً کنترل می شود و بنابراین دوره چرخش در اندازه گیری های مختلف ممکن است کمی متفاوت باشد. این باید در نظر گرفته شود. برای هر اندازه گیری، از فرمول برای محاسبه سرعت زاویه ای، بزرگی و خطای آن استفاده کنید. در این حالت می توان خطای اندازه گیری جرم را برابر با . نتایج اندازه گیری را در جدول 1 ثبت کنید.

6. نمودار وابستگی نیروی گریز از مرکز به مقدار را رسم کنید. با توافق با معلم، رسم را می توان هم بر روی کاغذ گراف و هم در رایانه با استفاده از یک برنامه انجام داد اندازه گرفتن. روش ساخت یک نمودار با استفاده از کامپیوتر به تفصیل شرح داده شده است ضمیمه 2.

7. طبق فرمول (14) وابستگی ساخته شده باید خطی باشد. ضریب زاویه ای خط مستقیم را تعیین کنید و آن را با فاصله محور چرخش تا مرکز ثقل گاری مقایسه کنید. نتیجه گیری کنید.