Φυγόκεντρος δύναμη

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση

Η φυγόκεντρος δύναμη είναι φαινόμενη (ψευδής) δύναμη που «αισθάνεται» ένα σώμα το οποίο εκτελεί κυκλική κίνηση, η οποία μοιάζει να το σπρώχνει (ή να το τραβά) να φύγει από την κυκλική του τροχιά, προς τα έξω. Κάθε σώμα που κινείται σε μη επιταχυνόμενο σύστημα αναφοράς τείνει να διατηρήσει την ταχύτητα προς την κατεύθυνση που έχει κάθε στιγμή. Η εξανάγκαση ενός σώματος να κινείται κυκλικά και όχι ευθύγραμμα, να στρίβει δηλαδή συνεχώς από μια δύναμη, φέρνει την αίσθηση πως η αδράνειά του (η τάση του να συνεχίσει να κινείται ευθύγραμμα) είναι δύναμη (φυγόκεντρος).

Η κεντρομόλος δύναμη ως πραγματική δύναμη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σημαντικό ρόλο στην εμφάνιση της φυγόκεντρου δύναμης παίζει η κεντρομόλος δύναμη. Η κεντρομόλος είναι πραγματική δύναμη που ασκείται στο σώμα αναγκάζοντάς το να κινείται σε κυκλική τροχιά. Η κεντρομόλος έχει κατεύθυνση προς το κέντρο του κύκλου τον οποίο διαγράφει η τροχιά, σε αντίθεση με την φυγόκεντρη που εμφανίζεται να έχει την αντίθετη κατεύθυνση, από το κέντρο της κυκλικής τροχιάς προς τα έξω. Αισθητό παράδειγμα φυγόκεντρης δύναμης είναι η αίσθηση των επιβατών μέσα σε ένα αυτοκίνητο όταν αυτό στρίβει, που νιώθουν να πετάγονται προς την εξωτερική μεριά της στροφής. Η κεντρομόλος στην περίπτωση αυτή είναι προς το κέντρο της στροφής και οφείλεται στην τριβή που έχουν τα λάστιχα με το οδόστρωμα ώστε το αυτοκίνητο να μην γλυστρά.

Η φυγόκεντρη ως αντίθετη της κεντρομόλου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η φυγόκεντρη δύναμη είναι αντίθετη της κεντρομόλου. Αυτό για παράδειγμα συμβαίνει σε έναν δορυφόρο που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη, όπου η περιστροφή του εξετάζεται προσεγγιστικά ως προς μη περιστρεφόμενο (αδρανειακό) σύστημα αναφοράς, τη Γη. Η κεντρομόλος δύναμη προέρχεται από τη βαρυτική έλξη της Γης στον δορυφόρο στην απόσταση που αυτός βρίσκεται σε τροχιά, και είναι σε μέτρο ίση ακριβώς με την φαινόμενη δύναμη της φυγόκεντρης, με αποτέλεσμα να μη γίνεται καμία εκ των δύο αισθητή στον ίδιο τον δορυφόρο (θεωρώντας τον με καλή προσέγγιση σημειακό και όχι με διαστάσεις τέτοιες που θα προκαλούσαν εφελκυσμό του).

Στην περίπτωση που έχουμε έναν άνθρωπο στην επιφάνεια της Γης καθώς αυτή περιστρέφεται (μη αδρανειακό σύστημα αναφοράς), η κεντρομόλος δύναμη που επιδρά στον άνθρωπο σχετίζεται επίσης με τη δύναμη της βαρύτητας. Λόγω της περιστροφής της Γης όμως, μια ζυγαριά εμφανίζει τον άνθρωπο πιο ελαφρύ σε σχέση με την περίπτωση που ο πλανήτης ενδεχομένως δεν περιστρεφόταν. Η ελάφρυνση αυτή στο βάρος του ανθρώπου ισούται σε μέτρο με τη φυγόκεντρη δύναμη. Εξαιτίας αυτού του φαινομένου η γη, όπως και κάθε σφαιρικό ουράνιο σώμα είναι ελαφρά πεπλατυσμένο στον ισημερινό.

Γενικά[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Γενικά η φυγόκεντρη δύναμη, ενώ στην ουσία είναι το αποτέλεσμα της αδράνειας στην κίνηση των σωμάτων και όχι δύναμη, βοηθά στη μαθηματική μελέτη των προβλημάτων όταν την θεωρούμε δύναμη κατά σύμβαση. Η φυγόκεντρος δύναμη υφίσταται όσο χρόνο ασκείται η κεντρομόλος δύναμη. Μόλις παύσει η δεύτερη παύει ταυτόχρονα και η πρώτη και το σώμα τείνει πλέον να κινείται ευθύγραμμα, στην εφαπτομένη στην κυκλική τροχιά τη στιγμή που απομακρύνεται η κεντρομόλος, με την προϋπόθεση πως το σώμα κινείται σε αδρανειακό σύστημα αναφοράς.

Βιβλιογραφία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Μανιμάνης, Βασίλειος Ν.: «Μαύρες τρύπες, βαρύτητα και η παράδοξη φυγόκεντρη δύναμη», Περισκόπιο της Επιστήμης, τεύχος 211 (Νοέμβριος 1997), σσ. 61-68