17 Příklady dostředivého zrychlení: a příklady problémů

Pohyb objektu po kruhové dráze směřující ke středu kruhové dráhy se neustále mění v rychlosti a poskytuje dostředivé zrychlení. Zde uvádíme seznam příkladů dostředivého zrychlení.

• Pohyb družice kolem Země
• Planetární pohyb
• Běžec běžící po oválné dráze
• Pohyb motorky po kruhové dráze
• Jízda na horské dráze ve smyčce
• Yo-yo kolem kruhu
• Víření látky v pračce
• Vířivý kámen
• Tetherball
• Hod diskem
• Otáčení auta v zakřivené dráze
• Projeďte se na kolotoči
• Ruské kolo
• Kroucení lasem
• Rotující basketbal na prstu
• Rozmetač salátu
• Elektron obíhající kolem jádra
• Měsíc obíhající kolem Země
• Zařízení průmyslové odstředivky

Podrobné vysvětlení příkladů dostředivého zrychlení

O objektu pohybujícím se po kruhové dráze se říká, že je v dostředivém zrychlení, když se zrychlení tohoto objektu soustředí směrem k jeho středu rotace. Projekt dostředivé zrychlení je konstantní skalární veličina; i když jeho velikost zůstává konstantní, bude docházet k pravidelné změně směru v důsledku změny polohy objektu. Tato část poskytuje stručné vysvětlení týkající se výše uvedených příkladů dostředivého zrychlení.

Pohyb družice kolem Země

Satelity se mohou efektivně otáčet kolem Země díky dostředivému zrychlení. Satelity jsou do značné míry ovlivněny zemskou gravitací, která neustále táhne obíhající satelit směrem ke středu zemské gravitace, způsobí, že satelit dosáhne dostředivého zrychlení.

Planetární pohyb

Všechny planety sledují kruh cesta otáčet se kolem slunce, což je jeden z vynikajících příkladů dostředivého zrychlení. Při otáčení kolem Slunce se zrychlení všech planet soustředilo směrem ke středu v důsledku působení vzájemné gravitační přitažlivosti mezi planetou a Sluncem.

Běžec běžící po oválné dráze

Když běžec běží na oválné dráze, jeho rychlost je ovlivněna zemskou rotací, a tak jeho zrychlení směřuje ke středu kruhové dráhy. Tření vzniklé mezi botou běžce a dráhou je také jedním z důvodů pro dostředivé zrychlení.

Pohyb motorky po kruhové dráze

Pro vytyčení kruhové dráhy motorkou je nezbytná dostředivá síla, kterou zajišťuje tření mezi pneumatikou a vozovkou. Takto vzniklá dostředivá síla přispívá k vyvíjení dostředivého zrychlení na kruhové dráze, kde se zrychlení motorky koncentruje směrem ke středu.

Jízda na horské dráze ve smyčce

Během jízdy na horské dráze zažívá cestující uvnitř dráhy dostředivé zrychlení když se tácek dostane do smyčky. Smyčka horské dráhy je konstruována ve tvaru slzy, takže dráha může sledovat kruhovou dráhu. Jakmile tácek vstoupí do smyčky, zrychlení tácku je nasměrováno do středu, takže i když se jízda otočí vzhůru nohama, jezdci na tácku mohou být usazeni do svých příslušných pozic.

Yo-yo kolem kruhu

Houpání yo-ya je jedním z nejlepších způsobů, jak vysvětlit příklady dostředivého zrychlení. Když yo-yo zatočíte, struny yo-ya vytvoří napětí, které je zodpovědné za udržení yoya v kruhová cesta. To způsobí, že yo-jo dosáhne dostředivého zrychlenía dostředivá síla je udržuje v kruhové dráze.

Víření látky v pračce

Jakmile se pračka zapne, buben vyvine rotační pohyb, který se přenese na prádlo uvnitř pračky; oděvy tedy víří ve stroji po kruhové dráze. Vířící zrychlení oděvů se soustředí směrem ke středu jejich kruhové dráhy.

Vířivý kámen

Když se kámen sváže provázkem a nechá se otáčet nad vaší hlavou po kruhové dráze, zrychlení kamene při jeho víření je jedním z vynikajících příkladů dostředivého zrychlení. Síla z vaší ruky vytváří napětí ve struně, která dodává dostatečnou sílu víru kamene nad vaší hlavou. Gravitační síla také poskytuje dostatečnou sílu, aby se kámen soustředil směrem ke středu, který má dostředivé zrychlení.

Tetherball

Pohyb tetherballu je řízen dvěma silami, které rovnoměrně přispívají k tomu, že míč získává dostředivé zrychlení. Míč se pohybuje rychleji po kruhové dráze, pokud je dostředivá síla větší, což zase vyžaduje větší napětí.

Hod diskem

Sledoval jste někdy hod diskem na olympiádě? Pokud ano, věděli jste, že hod diskem je jedním z velmi dobrých příkladů dostředivého zrychlení?

Ano, když je sportovec připraven k hodu diskem, neustále otáčí hlavou s diskem kolem sebe. Do té doby je na disk generována dostředivá síla. Pokud hází disk správně, dosáhne zrychlení zvýšením své rychlosti s jeho tělem. Zrychlení disku je namířeno do středu dráhy, kterou vystopoval, zatímco je v ruce sportovce; tím pádem; tak může dosáhnout maximální rychlosti, jakmile se uvolní.

Otáčení auta v zakřivené dráze

Otočení auta na zakřivené silnici vyžaduje vyvinutí dostředivé síly. Tření působící mezi pneumatikou a vozovkou způsobuje tuto dostředivou sílu na vůz, což zvyšuje dostředivé zrychlení při pohybu. Dostředivé zrychlení vozu je spíše v ostrých zatáčkách, tedy kruhové dráze malého poloměr. Pokud vůz nezíská dostředivé zrychlení, pak je šance, že auto zabere větší poloměr a opustí vozovku.

Projeďte se na kolotoči

Jezdec na kolotoči může zažít dostředivé zrychlení, i když nemá žádné úhlové zrychlení, protože celé zrychlení, které jezdec na kolotoči zažije, směřuje k jeho ose otáčení. Toto zrychlení je vždy rovnoběžné s poloměrem jeho kruhové dráhy a je často označováno jako "radiální zrychlení."

Ruské kolo

Fyzika za ruským kolem je přímo založena na dostředivém zrychlení. Cestující v ruském kole se může cítit těžší nebo lehčí v závislosti na své poloze kvůli dostředivému zrychlení. Sedadlo spolujezdce na kole se vždy volně otáčí od ráfku a směřuje dolů, i když se kolo protáčí.

Kroucení lasem

Kovboj při točení lasem otáčí lasem po kruhové dráze, čímž vytváří v lasu dostatečné množství napětí, které přispívá k vytvoření dostředivé síly k otáčení lasa v kruhovém pohybu. Tato dostředivá síla řídí dostředivé zrychlení lasa.

Rotující basketbal na prstu

Když roztočíte basketbalový míč na prstu, otáčí se s dostředivým zrychlením v důsledku změny úhlová rychlost způsobené dostředivou silou. Dostředivé zrychlení je větší, když je míč ve vysoké rychlosti.

Rozmetač salátu

Projekt dostředivé zrychlení vyvíjená na odstředivce salátu je podobná pračce. Vnější stěna odstředivky působí na hlávkový salát dostředivou silou, která je tlačí směrem ke středu otáčení; tedy zrychlení odstředivky na salát směřuje do středu, což vede k dostředivému zrychlení.

Elektron obíhající kolem jádra

Stejně jako sluneční soustava je jádro atomu ve středu a všechny elektrony obíhají kolem jádra po kruhové dráze. Některé kladné náboje obklopují jádro a spolu se záporně nabitým elektronem se uvnitř jádra vyvíjí elektrostatická síla, která má zajistit dostředivá síla pro elektron k udržení rotace kolem jádra, což zvyšuje dostředivé zrychlení.

Měsíc obíhající kolem Země

Projekt Měsíc je přirozená družice Země, která má tendenci udržovat se v kruhovém pohybu kolem Země. Gravitační přitažlivost Země na Měsíci je zodpovědná za generování dostředivé síly, která je dostatečná k tomu, aby Měsíc vyvinul dostředivé zrychlení. na oběžnou dráhu kolem Země.

Zařízení průmyslové odstředivky

Průmysl odstředivá zařízení často souvisí s dostředivým zrychlením. Toto zařízení otáčí kapalinou ve zkumavce vysokou rychlostí a generuje dostředivou sílu, která zvyšuje dostředivé zrychlení kapaliny uvnitř zařízení. Tato technika odděluje směs dvou různých kapalných vzorků o různých hustotách. Pokud je dostředivé zrychlení vysoké, je snadné vzorky oddělit.

Po odstředění se ve zkumavce usadí dvě různé vrstvy kapaliny. Dostředivé zrychlení takto generované v odstředivce je relativní ke zrychlení způsobenému gravitací.

Také čtení:

• Zrychlení ve speciální teorii relativity
• Jak zjistit zrychlení s úhlem a koeficientem kinetického tření
• Jak zjistit zrychlení
• Jak zjistit gravitační zrychlení
• Jak zjistit celkové zrychlení
• Jak najít zrychlení v kladkovém systému
• Zrychlení volného pádu planety
• Centripetální zrychlení vs zrychlení
• Způsoby, jak najít zrychlení
• Jak najít gravitační zrychlení bez hmotnosti