Συζήτηση:Φυγόκεντρος δύναμη

Φυγόκεντρη και κεντρομόλος σε μη αδρανειακό σύστημα αναφοράς

Στην περίπτωση του ανθρώπου στην επιφάνεια της Γης η οποία περιστρέφεται, η φυγόκεντρος ισούται με την ελάττωση του βάρους του λόγω της περιστροφής. Η κεντρομόλος ποια είναι;   ManosHacker 11:25, 26 Ιανουαρίου 2012 (UTC)

Το βάρος. --Πer^iερgοs 14:08, 26 Ιανουαρίου 2012 (UTC)

Αν ισχύει έτσι, τότε η κεντρομόλος είναι μεγαλύτερη από τη φυγόκεντρη. Εκεί ήθελα να καταλήξω τον προβληματισμό μου, καθώς στην προηγούμενη έκδοση το άρθρο έγραφε πως είναι ίσες οι δύο. Μέσα στο άρθρο το καλύπτω με τέχνασμα και δεν είναι καθαρό ακόμα.   ManosHacker 14:22, 26 Ιανουαρίου 2012 (UTC)

Φυσικά και είναι ίσες. Όμως όταν κάποιος στέκεται στην επιφάνεια της γης υπάρχουν δύο πράγματα που πρέπει να ληφθούν υπόψιν. Πρώτον, δε συμμετέχει όλη η κατέυθυνση του βάρους στην κεντρομόλο. Στους πόλους δεν υπάρχει σχεδόν κεντρομόλος, ενώ στον ισημερινό η κεντρομόλος είναι μέγιστη και συμμετέχει μέγιστα το βάρος. Δεύτερον, υπάρχει και η αντίδραση του δαπέδου. Η αντίδραση του δαπέδου είναι θεωρητικά αντίθετη με το βάρος. Στην πραγματικότητα δεν είναι έτσι, είναι κατάτι λιγότερη, καθώς το υπόλοιπο κομμάτι του βάρους λειτουργεί ως κεντρομόλος, ή αν θεωρήσουμε ακίνητη τη γη εξουδετερώνεται από τη φυγόκεντρο. Η διαφορά της κεντρομόλου δύναμης ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος δημιουργεί και την ψευδοδύναμη Δύναμη Κοριόλις. Πρέπει να είσαι πολύ προσεκτικός με τις ψευδοδυνάμεις, η μηχανική στερεού σώματος, ειδικά του περιστρεφόμενου μπορεί να σου δέσει το μυαλό κόμπο...:) --Πer^iερgοs 16:54, 26 Ιανουαρίου 2012 (UTC)

Αν ξέρεις το αντικείμενο σβάρνισε λίγο το άρθρο μήπως έχει ανακρίβειες! Thanks για τα σχόλια.   ManosHacker 17:13, 26 Ιανουαρίου 2012 (UTC)

Μία μικρή διόρθωση στα λεγόμενα του Περίεργου: Η δύναμη Κοριόλις εμφανίζεται μόνο για αντικείμενα των οποίων η επιβατική ακτίνα ως προς το σύστημα αναφοράς του κέντρου της Γης μεταβάλλεται ως προς το χρόνο. Στην περίπτωση της κυκλικής τροχιάς, δεν εμφανίζεται η δύναμη Κοριόλις. Οι μόνη ψευδοδύναμη που ασκείται σε έναν ακίνητο παρατηρητή στην επιφάνεια ως προς το δικό του σύστημα αναφοράς είναι η φυγόκεντρος δύναμη, η οποία είναι ίση και αντίθετη της κεντρομόλου.

Ένα γενικότερο σχόλιο σχετικά με τους όρου κεντρομόλος και φυγόκεντρος δύναμη: Οι δύο αυτές έννοιες συχνά συγχέονται διότι αναφέρονται σε δύο διαφορετικούς παρατηρητές. Εν προκειμένω, ο ένας βρίσκεται στο κέντρο της Γης και ο άλλος στην επιφάνεια. Ο παρατηρητής στο κέντρο της Γης (αν αγνοήσουμε την κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο) είναι αδρανειακός, δηλαδή αν κάποιος κάνει πειράματα σε ένα νοητό εργαστήριο στο κέντρο της Γης θα ανακαλύψει ότι ένα σωματίδιο πάνω στο οποίο το σύνολο των δυνάμεων είναι μηδέν συνεχίζει να κινείται ευθύγραμμα και ομαλά — με λίγα λόγια, ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα ορίζει τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς.

Από την άλλη, υπάρχει το σύστημα αναφοράς των παρατηρητών στην επιφάνεια. Το σύστημα αυτό δεν είναι αδρανειακό, καθώς η Γη περιστρέφεται και έτσι ένας παρατηρητής στην επιφάνεια αναγκάζεται να εισαγάγει τις λεγόμενες ψευδοδυνάμεις για να εξηγήσει τα φαινόμενα που παρατηρεί γύρω του. Μία από αυτές τις ψευδοδυνάμεις είναι η φυγόκεντρη δύναμη, την οποία ένας μη αδρανειακός παρατηρητής (όπως ένας οδηγός αυτοκινήτου) εισαγάγει για να εξηγήσει το γεγονός ότι κατά την διάρκεια περιστροφής έχει την τάση να φεύγει ακτινικά προς τα έξω. Ως προς το σύστημα αναφοράς της Γης, η τάση αυτή των περιστρεφόμενων παρατηρητών να "φεύγουν προς τα έξω" δεν έχει να κάνει με κάποια πηγή δύναμης, παρά πηγάζει από το γεγονός ότι όλα τα σώματα έχουν αδράνεια, συνεπώς ο παρατηρητής που αναγκάζεται να στραφεί αντιστέκεται στην αλλαγή της κινητικής του κατάστασης.

Ως προς το σύστημα αναφοράς στο κέντρο της Γης, το σύνολο των δυνάμεων που ασκούνται στον παρατηρητή στην επιφάνεια πρέπει να ισούται με τη κεντρομόλο δύναμη, αλλιώς ο παρατηρητής στην επιφάνεια δεν μπορεί να περιστρέφεται. Αν λοιπόν θεωρήσουμε για απλότητα ότι ο παρατηρητής στην επιφάνεια βρίσκεται στον Ισημερινό, τότε για τον παρατηρητή στο κέντρο πρέπει να ισχύει ότι:

$F_{\varkappa }=B-N$

όπου F_κ η κεντρομόλος δύναμη, Β η δύναμη του βάρους και Ν η αντίσταση του δαπέδου. Ως προς το σύστημα αναφοράς του παρατηρητή στην επιφάνεια όμως, ο οποίος θεωρεί τον εαυτό του ακίνητο (αντί για σε κυκλική κίνηση), υπάρχει μία πολύ μικρή αλλά μετρήσιμη δύναμη η οποία έχει φορά προς τα πάνω (από το κέντρο της Γης ακτινικά προς τα έξω). Ο παρατηρητής στην επιφάνεια λοιπόν εισαγάγει μία φυγόκεντρο δύναμη F_φ. Συνεπώς, όταν εκείνος βρίσκεται ακίνητος στην επιφάνεια της Γης, θεωρεί ότι το σύνολο των δυνάμεων πάνω του είναι μηδέν και άρα ότι

$B=N+F_{\varphi }\Leftrightarrow F_{\varphi }=N-B$

Από τα παραπάνω είναι φανερό ότι F_κ=-F_φ. Οι δυνάμεις είναι λοιπόν ίσου μέτρου και αντίθετης φοράς. Τάσος 03:28, 3 Φεβρουαρίου 2012 (UTC)