Siła odśrodkowa: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
początek przebudowy
tymczasowo
Linia 2:
 
W układzie odniesienia obracającym się ze środkiem obrotu w początku układu współrzędnych, ze stałą prędkością kątową, siła bezwładności działająca na punkt materialny określona jest wyrażeniem{{odn|Wróblewski|Zakrzewski|1984|s=349-353}}:
::<math>\mathbf F = - m \boldsymbol\omega \times (\boldsymbol\omega \times \mathbf{r}) = m \omega^2\mathbf{r_p})</math>
 
gdzie:
Gdzie:
<math>\boldsymbol\omega</math> – [[prędkość kątowa|prędkością kątową]] ruchu układu odniesienia względem inercjalnego układu odniesienia,
* '''''m''''' – masa ciała,
* <math>\mathbf{r}</math> – [[wektor wodzący]], czyli położenie ciała w obracającym się układzie odniesienia,
* <math>\mathbf{r_p}</math> – rzut wektora wodzącego, na płaszczyznę prostopadłą do osi obrotu.
 
<!-- zostanie poprawione -->
Określając położenie punktu w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu układu odniesienia, siłę odśrodkową można wyrazić{{odn|Wróblewski|Zakrzewski|1984|s=349-353}}:
:: <math>\mathbf F = m \omega^2 \mathbf r = \frac{m v^2}{r} \frac{\mathbf r}{r} = m \omega^2 \mathbf r</math>
 
Wartość siły określają wzory:
:: <math>F = \frac{m v\omega^2}{ r} = \frac{m \omegav^2 }{r}</math>
 
gdzie:
: <math>v</math> – [[prędkość]] układu odniesienia względem inercjalnego układu odniesienia wynikająca z jego obrotu, w punkcie gdzie znajduje się ciało,
: <math>m</math> – [[masa (fizyka)|masa]],
: <math>vr</math> – [[prędkość]]promień wodzący,
: <math>\omega = v/rF</math> – chwilowa [[prędkośćsiła kątowa]],odśrodkowa.
: <math>r</math> – promień krzywizny [[tor ruchu|toru]]. [[Wektor]] [[krzywizna krzywej|promienia krzywizny]] ma początek w chwilowym środku obrotu układu (środku [[krzywizna krzywej|krzywizny]] toru ruchu) i zwrócony jest w stronę poruszającego się [[Ciało (fizyka)|ciała]].
: <math>F</math> – siła
 
== Równoważność opisów ==
Linia 27 ⟶ 25:
 
== Przykłady ==
Przykładem jest siła, którą odczuwają znajdujący się w samochodzie jadącym po łuku. Względem samochodu są oni w spoczynku, jednak skręcający samochód związany jest nieinercjalnym układem odniesienia, obracającym się względem środka krzywizny toru ruchu samochodu w układzie inercjalnym. Podczas skrętu samochodem w lewo, siła ta jest odczuwana jak dodatkowa składowa siłysiła działająca na pasażera w prawo. <!-- tu -->
 
Właśnie ze względu na siłę odśrodkową zakręty na [[Droga (transport)|drogach]], przeznaczone do pokonywania ze znaczną prędkością, profiluje się podnosząc ich zewnętrzną krawędź, podobnie projektuje się także np. trasy saneczkarskie. Dzięki takiemu zabiegowi, w układzie związanym z samochodem [[siła wypadkowa|wypadkowa]] [[siła ciężkości|siły ciążenia]] i siły odśrodkowej ma mniejszą składową równoległą do płaszczyzny jezdni, zmniejszając ryzyko poślizgu i wypadnięcia z zakrętu.