Forta centrifuga. Forta centripeta. Definiții. Formule
Forta centrifuga – Definiție
Forta centrifuga este forţa ce acţionează asupra unui corp de masă M ce se roteşte cu o viteză constantă v în jurul unui punct O, distanţa dintre punctul O şi punctul P menţinându-se constantă – R (raza de rotaţie).
Forta centrifuga acţionează de-a lungul dreptei ce uneşte centrul de rotaţie (punctul O) şi punctul în care se află corpul de masă M (punctul P), având sensul de la punctul O spre punctul P. Distanţa dintre punctul O şi punctul P se notează cu R – raza de rotaţie.
Forta centripeta – Definiție
Forta centrifugă este egală şi opusă ca sens cu forţa centripetă, forta centrifugă fiind rezultanta celei de a treia legi a lui Newton : orice forţă (forţa centripeta în cazul nostru) are o reacţie egală şi opusă ca sens (în cazul nostru forta centrifuga).
În figura de mai sus, ω reprezintă viteza unghiulară (de valoare constantă, măsurându-se în radiani pe secundă ) cu care corpul de masă M se roteşte în jurul punctului O.
v este vectorul viteză instantanee a corpului de masă M, vectorul v fiind perpendicular în punctul P pe dreapta OP.
Formule pentru forța centrifugă și forța centripetă
Formulele dintre viteza unghiulară – ω şi viteza instantanee – v sunt următoarele:
v=ωR
ω=v/R
Acceleraţia centripeta ce acţionează asupra corpului de masă M, de-a lungul dreptei PO având sensul de la punctul P spre punctul O are valoarea :
acp=ω2R sau
acp=v2/R
Forţa centripeta va avea valoarea (forţa este egală cu masa ori acceleraţia) :
Fcp = Mω2R
Fcp = Mv2/R
Forta centrifugă ce acţionează asupra corpului de masă M în punctul P este egală cu:
Fcf = Mω2R
Fcf = Mv2/R