Matematik

Centrifugalkraft

04. maj 2007 af touchofpink (Slettet)
Åh! Jeg er sådan i nød, jeg skal skrive studieretningsprojekt om centrifugalkraft.
Jeg har læst mig til at det omvendte af centripetalkraft er centrifugalkraft, men hvis centripetalkraften er den vektor der går fra centrum og ud til et punkt på cirklen Så er jeg lidt forvirret da jeg, så vidt jeg har regnet mig frem til, har konkluderet at det omvendte af den vektor er accelerationen. Så.. er accelerationen og centrifugalkraften den samme???

Brugbart svar (0)

Svar #1
04. maj 2007 af mathon


centripetalkraften F_petal = -m*v^2/r

centrifugalkraften F_fugal = m*v^2/r

da a = -w^2*r
og
v = w*tværvektor_r

Brugbart svar (0)

Svar #2
04. maj 2007 af mathon

w er omega

Brugbart svar (0)

Svar #3
04. maj 2007 af Esbenps

#0
Centripetalkraften er den kraft, som går fra objektet til centrum af cirkelbanen. Det er den kraft, som "holder" objektet i dets bane.

Centrifugalkraften derimod er en fiktiv kraft. Det er den kraft, som man vil mærke, hvis man befinder sig i det system, som følger objektet. Eksempelvis kunne objektet være en kasse, hvori man selv befinder sig. Man vil så føle en fiktiv kraft på sig selv, som peger væk fra centrum af cirkelbanen og som er den modsatte af centripetalkraften.
Et andet eksempel på centrifugalkraft er når man selv sidder i en karrusel. Man føler, man bliver presset væk fra midten af karrusellen; dette er centrifugalkraften, man mærker. Selve objektet man sidder på, bliver påvirket af centripetalkraften, som sørger for at objektet forbliver i sin cirkelbane.

Centrifugalkraften er kun en fiktiv kraft, som man mærker, hvis man befinder sig i samme system som et objekt, som fx laver en cirkelbevægelse jævnfør de to ovenstående eksempler.

Svar #4
04. maj 2007 af touchofpink (Slettet)

Desværre gjorde det mig ikek meget klogere, er ikke helt sikker på jeg er med, hvilken retning har vektor a? Jeg troede a= f''(t)som er den omvendte vektor af f(t)som er fra C til punktet på cirklen= altså centripetalkraften...

Er jeg helt galt på den?

Svar #5
04. maj 2007 af touchofpink (Slettet)

hov omvendt fra punktet til C sorry

Svar #6
04. maj 2007 af touchofpink (Slettet)

#3 yes, det er jeg helt med på, men hvordan kommer accelerationen så ind i billedet? for den må da alt andet lige være den omvendte vektor til centripetalkrfaten? Men er det ikke det som centrifugalkraften også er?

Brugbart svar (0)

Svar #7
04. maj 2007 af mathon


...hvis du nu satte dig lidt nærmere ind i accelerationen for et legeme, der bevæger sig i en jævn cirkelbevægelse, og frigjorde dig fra din "tro", ville du være i stand til at komme videre...

Brugbart svar (0)

Svar #8
04. maj 2007 af mathon


se
http://peecee.dk/?id=43424

Brugbart svar (0)

Svar #9
04. maj 2007 af Esbenps

#6
Enig med mathon i #7. Prøv at læs lidt på det.

Jeg vil dog lige tilføje, at NEJ, accelerationen er ikke den modsatte af centripetalkraften. Accelerationen er parallel og rettet samme retning som centripetalkraften; nemlig MOD centrum. Ellers ville objektet jo flyve ad H til :-)
Der er en resulterende kraft (F_petal) ind mod midten af cirkelbanen.

Brugbart svar (0)

Svar #10
04. maj 2007 af sheaf (Slettet)

Jeg har ikke læst linket i #8 så måske er ovenstående misforståelser korrigeret der. Men det er ikke korrekt, at en passager i en kasse eller karusel mærker centrifugalkraften.

Forvirringen skyldes, at begrebet centrifugalkraft anvendes i to forskellige sammenhænge. Enten som reaktionen på en centripetalkraft, eller som en fiktiv kraft. Karuseleksemplet ovenfor tjener til illustration.

I et inertialsystem er bevægelsen en cirkelbevægelse og passageren accelereres til stadighed ind mod centrum. Accelerationen tilvejebringes af en kraft i samme retning. Kraften leveres af den hest (eller andet) han sidder på idet den tvinger ham til at følge sin bane. Da kraften er centersøgende kaldes den centripetal. Men passageren påvirker hesten med en ligeså stor modsat rettet kraft. Da den peger bort fra centeret kaldes den centrifugal. Det er ikke passageren, men hesten der mærker den - man kalder det også for en reaktiv centrifugalkraft. Det er en virkelig kraft.

I et referencesystem som følger passageren ser det ud som om han står stille men at en kraft prøver at tvinge ham bort fra centrum. Men det er en illusion der skyldes at dette referencesystem ikke tager højde for karusellens bevægelse. Da kraften _ikke_ er virkelig kaldes den fiktiv centrifugalkraft. De fiktive kræfter er i virkeligheden accelerationsled som dukker op i på accelerationssiden af Newtons II lov når man refererer bevægelser til accelererende referencesystemer (Newtons II lov gælder kun i inertialsystemer). Trækker man ledene (multipliceret med partikelmassen) over på kraftsiden i NII genfødes de som fiktive kræfter. Men det er altså ikke ægta kræfter, der er ingen legemer der leverer dem, der er ingen legemer der mærker dem.

Brugbart svar (0)

Svar #11
05. maj 2007 af Esbenps

#10
Som du selv siger, henleder begrebet centrifugalkraft på den fiktive såvel den reelle kraft (reaktionskraften fra hesten i det her tilfælde).
Befinder man sig i det referencesystem, som følger hesten i en karrusel, så vil man unægteligt mærke en kraft, som presser en væk fra centrum. Ja, den er fiktiv, men den kaldes for centrifugalkraften...

Som du selv skriver, vil det se ud som om, man bliver accelereret væk fra centrum. Ja, det er en illusion, som du selv skriver, men det var også derfor, jeg kaldte den "fiktiv". Ikke desto mindre vil man føle, den er der...

Brugbart svar (0)

Svar #12
05. maj 2007 af Bruger slettet (Slettet)

Tegn en cirkel (eventuelt i et koordinalsystem med centrum i Origo), tegn så to punkter på cirklen. I disse punkter tegnes 2 vektorer (orienterede rette linier), der følger tangenten til punkterne.
Af disse 2 vektorer, der jo peger i orskellige retninger får du:

(v1 - vo)/(t1-t0) gennemsnitsaccelerationen.

Prøv nu at tegne dem i et koordinatsystem med dn orientering, de har.

Grænseværdien af dette udtryk kaldes
dv/dt, som er accelerationen.

Acceleration og hastighed er vektørstørrelser.

V.h.
Erik Morsing.

Brugbart svar (0)

Svar #13
05. maj 2007 af sheaf (Slettet)

#11
Ingen legemer skaber og ingen legemer føler fiktive kræfter i klassisk forstand. I den klassiske mekansiks kraftbegreb er fiktive kræfter blot masse gange acceleration flyttet over på den anden side. En rigtig kraft (klassisk forstand) afhænger af vekselvirkning med andre legemer, mens en fiktiv kraft afhænger af det bevægede henførelsessystems acceleration i forhold til et inertialsystem. Newtons III gælder ikke for fiktive kræfter.


Skriv et svar til: Centrifugalkraft

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.