Studenterna förvirras ofta av termen centrifugalkraft. Centrifugalkraften är inte en faktisk kraft. Det kallas en fiktiv eller uppenbar kraft eftersom vi uppfattar det på grund av vår referensram, inte på grund av att en faktisk kraft tillämpas. För att hålla ett föremål som rör sig på en cirkulär väg är det nödvändigt att applicera en kraft mot mitten av cirkeln; detta kallas centripetalkraften. Om du är i en bil som går genom en kurva till vänster, trycker vägen mot vänster, som ligger mot kurvens mitt. När bilsätet rör sig inåt till vänster känns det som om du pressas utåt till höger. Det är faktiskt bilens dörr som driver dig, inte du trycker på bildörren. Den kraft du känner är helt enkelt tröghetens motstånd mot centripetalkraften. Om bilen går runt en kurva med radie R med en hastighet v och den har en massa m, är centripetalkraften mv ^ 2 /R och pekar mot mitten av cirkeln.

Centripetal Force

Mäta objektets massa och märka det m. Exempelvis väger en liter vatten i en hink ett kilo.

Mäta kurvens radie och märk den R. Anta att en sträng som håller hinken är en meter lång.

Bestäm objektets hastighet och märka den v. Hastigheten hos ett objekt ändras när det går runt en cirkel. Hastigheten är lika stor som hastigheten är vid ett givet tillfälle. Tänk dig att svänga hinken så att den går runt en gång per sekund. Hastigheten kommer att vara avståndet runt cirkeln, vilket är 2_pi_R dividerat med en sekund: v = 2_pi_ (1 meter) /(1 sekund) = 6,28 meter per sekund.

Beräkna f_centripetal = mv ^ 2 /R : f_centripetal = (1 kilo) * (6,28 meter /sekund) ^ 2 /(1 meter) = 39,4 Newtons. Vi kan föreställa oss att vattnet trycks mot botten av hinken med centrifugalkraften, men i själva verket driver skopan mot vattnet för att hålla det i en cirkel. Utan denna centripetalkraft skulle vattnet flyga ut i en rak linje som är tangent till den cirkulära vägen.

Tips

Kom ihåg att inte förvirra centripetalen och centrifugalen. Kom ihåg att centripetalkraften är en riktig kraft; centrifugalkraften är en tydlig kraft.