Όπως γνωρίζετε, είναι σύνηθες για κάθε φυσικό σώμα να διατηρεί την κατάσταση ηρεμίας ή την ομοιόμορφη ευθύγραμμη κίνησή του μέχρι να υποβληθεί σε οποιαδήποτε πρόσκρουση από το εξωτερικό. Η φυγόκεντρος δύναμη δεν είναι παρά μια εκδήλωση αυτού του παγκόσμιου νόμου της αδράνειας. Στη ζωή μας, βρίσκεται τόσο συχνά που πρακτικά δεν το παρατηρούμε και αντιδρούμε σε αυτό στο υποσυνείδητο επίπεδο.
Έννοια
Η φυγόκεντρη δύναμη είναι ένα είδος επιρροής που ασκεί ένα φυσικό σημείο στις δυνάμεις που περιορίζουν την ελευθερία της κίνησής του και το αναγκάζουν να κινείται καμπυλόγραμμα σε σχέση με το σώμα που το συνδέει. Δεδομένου ότι το διάνυσμα μετατόπισης ενός τέτοιου σώματος αλλάζει συνεχώς, ακόμη και αν η απόλυτη ταχύτητά του παραμένει αμετάβλητη, η τιμή της επιτάχυνσης δεν θα είναι μηδέν. Επομένως, λόγω του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα, ο οποίος καθιερώνει την εξάρτηση της δύναμης από τη μάζα και την επιτάχυνση του σώματος, καιυπάρχει μια φυγόκεντρη δύναμη. Ας θυμηθούμε τώρα τον τρίτο κανόνα του διάσημου Άγγλου φυσικού. Σύμφωνα με τον ίδιο, στη φύση οι δυνάμεις υπάρχουν σε ζεύγη, που σημαίνει ότι η φυγόκεντρος δύναμη πρέπει να εξισορροπηθεί από κάτι. Πράγματι, πρέπει να υπάρχει κάτι που να κρατά το σώμα στην καμπυλόγραμμη τροχιά του! Έτσι, σε συνδυασμό με τη φυγόκεντρο δύναμη, η κεντρομόλος δύναμη δρα επίσης στο περιστρεφόμενο αντικείμενο. Η διαφορά μεταξύ τους είναι ότι το πρώτο συνδέεται με το σώμα και το δεύτερο - στη σύνδεσή του με το σημείο γύρω από το οποίο πραγματοποιείται η περιστροφή.
Όπου εκδηλώνεται η δράση της φυγόκεντρης δύναμης
Αξίζει να ξετυλίξετε ένα μικρό φορτίο που είναι δεμένο σε σπάγκο με το χέρι, μόλις αρχίσει να γίνεται αισθητό το τέντωμα του σπάγγου. Εάν δεν υπήρχε ελαστική δύναμη, η επίδραση της φυγόκεντρης δύναμης θα οδηγούσε στο σπάσιμο του σχοινιού. Κάθε φορά που κινούμαστε σε κυκλικό μονοπάτι (με ποδήλατο, αυτοκίνητο, τραμ κ.λπ.), μας πιέζουν προς την αντίθετη κατεύθυνση από τη στροφή. Επομένως, σε πίστες υψηλής ταχύτητας, σε τμήματα με απότομες στροφές, η πίστα έχει ειδική κλίση για να δώσει μεγαλύτερη σταθερότητα στους αγωνιζόμενους δρομείς. Ας εξετάσουμε ένα άλλο ενδιαφέρον παράδειγμα. Δεδομένου ότι ο πλανήτης μας περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του, η φυγόκεντρος δύναμη δρα σε όλα τα αντικείμενα που βρίσκονται στην επιφάνειά του. Ως αποτέλεσμα, τα πράγματα γίνονται λίγο πιο εύκολα. Εάν πάρετε ένα βάρος 1 κιλό και το μετακινήσετε από τον πόλο στον ισημερινό, τότε το βάρος του θα μειωθεί κατά 5 γραμμάρια. Με τόσο πενιχρές αξίες, αυτή η περίσταση φαίνεται ασήμαντη. Ωστόσο, με την αύξηση του βάρους, αυτή η διαφορά αυξάνεται. Για παράδειγμα,μια ατμομηχανή που φτάνει στην Οδησσό από το Αρχάγγελσκ θα γίνει 60 κιλά ελαφρύτερη και ένα θωρηκτό βάρους 20.000 τόνων, που έχει ταξιδέψει από τη Λευκή Θάλασσα στη Μαύρη Θάλασσα, θα γίνει 80 τόνους ελαφρύτερο! Γιατί συμβαίνει αυτό;
Επειδή η φυγόκεντρος δύναμη που προκύπτει από την περιστροφή του πλανήτη μας τείνει να διασκορπίσει ό,τι βρίσκεται σε αυτόν από την επιφάνεια της Γης. Τι καθορίζει την τιμή της φυγόκεντρης δύναμης; Και πάλι, θυμηθείτε τον δεύτερο κανόνα του Νεύτωνα. Η πρώτη παράμετρος που επηρεάζει φυσικά το μέγεθος της φυγόκεντρης δύναμης είναι η μάζα του περιστρεφόμενου σώματος. Και η δεύτερη παράμετρος είναι η επιτάχυνση, η οποία στην καμπυλόγραμμη κίνηση εξαρτάται από την ταχύτητα περιστροφής και την ακτίνα που περιγράφει το σώμα. Αυτή η εξάρτηση μπορεί να εμφανιστεί ως τύπος: a=v2/R. Αποδεικνύεται: F=mv2/R. Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει ότι αν η Γη μας περιστρεφόταν 17 φορές πιο γρήγορα, τότε θα υπήρχε έλλειψη βαρύτητας στον ισημερινό, και εάν μια πλήρης επανάσταση γινόταν σε μόλις μία ώρα, τότε η απώλεια βάρους θα ήταν αισθητή όχι μόνο στον ισημερινό, αλλά και σε όλες τις θάλασσες και χώρες που γειτνιάζουν με αυτό.
