구심력 대 원심력의 차이점 [설명]

이 도움말에서는 구심력 대 원심력이란 무엇인가요? 그리고 그들이 실생활에서 어떻게 작동하는지. 정의, 작동, 예 및 구심력 대 원심력의 차이점 사진으로 설명 .

또한 PDF 파일을 다운로드할 수도 있습니다. 이 기사의 끝에 있습니다.

구심력이란 무엇입니까?

구심력은 물체가 곡선 경로를 따르게 하고 물체가 움직이는 중심을 향하게 하는 힘으로 정의됩니다. 또는 간단히 말해서 구심력은 물체가 원형 경로를 따라 움직이도록 하는 힘입니다.

깡통이 끝에 달린 밧줄이 원 주위를 휘젓고 있다고 상상해 보십시오. 캔은 원형 경로로 인해 속도가 지속적으로 변하기 때문에 일정한 가속 상태에 있습니다. 캔의 가속은 물체에 작용하는 알짜 힘에 의해 발생합니다.

이것은 항상 물체를 원의 중심 쪽으로 당기며, 이 힘이 없으면 물체는 계속 직선 운동을 합니다. 구심력은 로프의 장력입니다.

구심력은 질량 속도의 제곱을 반지름으로 나눈 것과 같습니다. 이러한 변수가 변경됨에 따라 구심력은 질량 또는 속도의 증가 또는 반경의 감소로 인해 구심력이 증가하게 됩니다.

질량이나 속도가 감소하거나 반경이 증가하면 구심력이 감소합니다. 로프가 절단되면 캔은 더 이상 원형 경로를 유지하지 않고 뉴턴의 관성 제1법칙으로 인해 접선 직선으로 날아갑니다.

중력은 달을 지구의 중심으로 끌어당기고, 이 극은 달이 지구 주위를 공전하도록 하는 구심력입니다. 지구의 중력이 사라지면 달은 직선으로 우주로 날아갈 것입니다.
구심력의 또 다른 예는 타이어가 회전할 때 진흙을 타이어에 묶는 힘입니다. 타이어의 회전 속도가 증가함에 따라 구심력이 타이어에 진흙을 붙잡을 만큼 충분히 크지 않고 진흙이 타이어에서 직선 접선으로 날아갑니다.

구심력은 일반적으로 아래 공식으로 계산됩니다.

어디,

회전 중심에서 멀어지는 원형 경로로 움직이는 물체가 경험하는 외부 가상 힘입니다. 원심력 이론은 원심 분리기, 원심 펌프, 원심 조절기 및 기타 장치와 같은 회전 장치의 물리학을 정의하는 데 사용됩니다.

우리가 끈에 부착된 캔에 대해 논의했듯이. 구심력은 줄에 장력을 만드는 힘입니다. 이 예에는 캔 외부와 캔 내부의 두 가지 관점이 있습니다.

뉴턴의 제3법칙은 모든 작용에 대해 캔 외부로부터 동등하고 반대되는 반작용이 있다고 명시하고 있기 때문에 구심력에 대한 외부 반력이 있어야 합니다. 이 중심을 벗어나는 힘을 원심력이라고 합니다.

반작용 원심력은 구심력에 대한 반작용력입니다. 구부러진 운동을 하는 캔은 회전축을 향해 지속적으로 가속됩니다. 이 구심 가속도는 다른 물체에 의해 캔에 가해지는 구심력에 의해 제공됩니다.

이것은 반작용 원심력이며 회전 중심에서 멀어지게 향하고 회전하는 캔에 의해 구심 가속도를 생성하는 물체에 가해집니다. 물체를 캔 안에 넣으면 물체가 회전 중심에서 멀어지고 캔 바닥을 향해 밀어내는 바깥쪽 힘이 있는 것처럼 보입니다.

겉보기 원심력은 가장 일반적으로 회전하는 기준 프레임에서 겉보기 힘으로 도입됩니다. 그것은 상호작용의 일부가 아니라 실제로 대상의 관성이라는 의미에서 명백하거나 상상적입니다. 물체는 자연스럽게 직선으로 이동하고 싶지만 구심력이 허용하지 않습니다.

이러한 유형의 힘은 비관성 기준 프레임에서 동작을 설명하는 것과 관련되며 가상 또는 관성 힘이라고 합니다. 반동력과 겉보기 원심력은 실제 힘이 아닙니다. 따라서 이것은 힘이 아니라 회전의 결과입니다.

겉보기 원심력은 실제로 물체의 관성입니다. 원심력에 대한 보다 정확한 정의는 원심력이 없다는 것입니다.

원심력은 일반적으로 다음 공식으로 계산됩니다. 물체의 속도가 알려져 있고 다음과 같이 계산된다고 생각하십시오.

어디에

각속도를 알고 있고 다음과 같이 계산하면

어디에

다음은 구심력과 원심력의 주요 차이점입니다.

비교 기준	구심력	원심력
정의	원형 경로에서 물체를 계속 움직이게 하는 힘으로 정의되며 원의 중심을 향하게 합니다.	힘은 회전 중심에서 멀어지는 원형 경로로 움직이는 물체가 경험하는 가상의 외부 힘으로 정의됩니다.
간단한 단어로	구심력은 원운동에 필요한 힘입니다.	원심력은 물체를 중심에서 벗어나게 하는 힘입니다.
자연	실제 힘을 고려하고 실생활에 영향을 미칩니다.	가상의 힘으로 간주되지만 실제 효과도 있습니다.
움직임 방향	방향이 중앙으로 회전하도록 합니다.	방향이 회전하지 않고 직진하도록 합니다.
관찰	관성 참조 프레임에서 볼 수 있습니다.	비관성 참조 프레임에서 볼 수 있습니다.
공식	F =mv²/r은 원심력과 반대 방향입니다.	F =mv ²/r은 구심력과 반대 방향입니다.
예	지구 주위를 도는 달.	회전하는 동안 차량이 미끄러집니다.
응용 프로그램	롤러코스터에서는 트랙에서 멀어지는 것을 방지하는 구심력의 도움으로 끝을 따라 급격하게 회전합니다.	원심력이 라이더를 공중에서 느끼게 하여 쾌감을 주는 Gravitron의 승차감을 본 적이 있을 것입니다.

위에서 논의한 바와 같이 구심력은 물체가 원을 그리며 움직이게 하는 데 필요한 힘입니다. 반면 원심력은 회전하는 기준 프레임에서 볼 때 모든 물체에 작용하는 것처럼 보이는 관성력입니다.

따라서 지금은 "구심력 대 원심력 ". 이 기사에 대해 질문이나 의심이 있으면 언제든지 댓글로 질문하십시오. 이 기사가 도움이 되었다면 친구들과 공유해 주세요.

받은 편지함에서 무료 PDF를 원하십니까? 그런 다음 뉴스레터를 구독하십시오.

산업기술