Come sai, è normale che qualsiasi corpo fisico mantenga il suo stato di riposo o di moto rettilineo uniforme finché non è soggetto a qualsiasi impatto dall'esterno. La forza centrifuga non è altro che una manifestazione di questa legge universale di inerzia. Nella nostra vita, si trova così spesso che praticamente non ce ne accorgiamo e reagiamo ad esso a livello subconscio.
Concetto
La forza centrifuga è un tipo di influenza che un punto fisico ha sulle forze che vincolano la libertà del suo movimento e lo costringono a muoversi curvilineamente rispetto al corpo che lo collega. Poiché il vettore di spostamento di un tale corpo è in continua evoluzione, anche se la sua velocità assoluta rimane invariata, il valore dell'accelerazione non sarà zero. Pertanto, a causa della seconda legge di Newton, che stabilisce la dipendenza della forza dalla massa e dall'accelerazione del corpo, ec'è una forza centrifuga. Ricordiamo ora la terza regola del famoso fisico inglese. Secondo lui, in natura le forze esistono in coppia, il che significa che la forza centrifuga deve essere bilanciata da qualcosa. In effetti, deve esserci qualcosa che mantenga il corpo sulla sua traiettoria curvilinea! Così è, in tandem con la forza centrifuga, anche la forza centripeta agisce sull'oggetto rotante. La differenza tra loro è che il primo è attaccato al corpo e il secondo - alla sua connessione con il punto attorno al quale avviene la rotazione.
Dove si manifesta l'azione della forza centrifuga
Vale la pena svolgere un piccolo carico che viene legato a mano a uno spago, non appena la tensione dello spago inizia a farsi sentire. Se non ci fosse la forza elastica, l'effetto della forza centrifuga porterebbe alla rottura della fune. Ogni volta che ci muoviamo lungo un percorso circolare (in bicicletta, auto, tram, ecc.), veniamo spinti nella direzione opposta rispetto alla svolta. Pertanto, su piste ad alta velocità, su tratti con curve strette, la pista ha una pendenza speciale per dare maggiore stabilità ai corridori in gara. Consideriamo un altro esempio interessante. Poiché il nostro pianeta ruota attorno al suo asse, la forza centrifuga agisce su tutti gli oggetti che si trovano sulla sua superficie. Di conseguenza, le cose diventano un po' più facili. Se prendi un peso di 1 kg e lo sposti dal polo all'equatore, il suo peso diminuirà di 5 grammi. Con valori così esigui, questa circostanza sembra insignificante. Tuttavia, con l'aumentare del peso, questa differenza aumenta. Per esempio,una locomotiva a vapore in arrivo a Odessa da Arkhangelsk diventerà più leggera di 60 kg e una corazzata del peso di 20.000 tonnellate, che ha viaggiato dal Mar Bianco al Mar Nero, diventerà più leggera di 80 tonnellate! Perché sta succedendo questo?
Perché la forza centrifuga derivante dalla rotazione del nostro pianeta tende a disperdere tutto ciò che è su di esso dalla superficie terrestre. Cosa determina il valore della forza centrifuga? Ancora una volta, ricorda la seconda regola di Newton. Il primo parametro che influenza l'entità della forza centrifuga, ovviamente, è la massa del corpo rotante. E il secondo parametro è l'accelerazione, che nel moto curvilineo dipende dalla velocità di rotazione e dal raggio descritto dal corpo. Questa dipendenza può essere visualizzata come una formula: a=v2/R. Risulta: F=mv2/R. Gli scienziati hanno calcolato che se la nostra Terra ruotasse 17 volte più velocemente, allora ci sarebbe assenza di gravità all'equatore e se una rivoluzione completa avesse luogo in una sola ora, la perdita di peso si avvertirebbe non solo all'equatore, ma anche in tutti i mari e paesi ad esso adiacenti.
