Mikä on oikesti keskipakoisvoima?

Kysytty
30.11.2002

Mikä on oikesti keskipakoisvoima?

Vastaus

Vastattu
3.12.2002
Päivitetty
23.11.2018

Keskipakovoima, Newtonin kolmannen lain mukainen keskipitovoiman vastavoima, jälkimmäisen suuruinen mutta vastakkaissuuntainen voima. Liikkuvan kappaleen rata on Newtonin lakien mukaisesti aina suora viiva, jos keskipitovoima ei aiheuta radan kaareutumista. Mitä pienempi on radan kaarevuussäde r ja mitä suurempi kappaleen nopeus v, sitä suurempi keskipitovoima tarvitaan. Asiaa kuvataan kaavalla F=mv2/r, jossa m on kappaleen massa. Kun lingossa olevaa kiveä pyöritetään ympyräradalla, on radan kaareutumisen synnyttämiseksi lingon langoista vedettävä keskipitovoiman suuruisella voimalla. Lankoja pitävä henkilö kokee ilmiön niin, että hän luulee kiertävän kappaleen vetävän häntä lankojen välityksellä keskipakovoimalla. Koska useissa sovelluksissa voiman suunta ei ole ratkaiseva, keskipakovoimasta puhutaan yleisemmin kuin sitä vastavasta todellisesta voimasta, keskipitovoimasta.
Karusellin loittoneminen pyörimisakselista näyttää katsojasta keskipakovoiman vaikutukselta. Kuitenkin ainoat karuselliin vaikuttavat todelliset voimat ovat Maan ja karusellin kiinnityslangan vetovoimat. Niiden yhteisvaikutuksena syntyy resultanttivoima, joka on suuntautunut ympyräradan keskipisteeseen ja on täsmälleen tarvittavan keskipitovoiman suuruinen. Kaartuvalla tiellä kulkevaan ajoneuvoon on vaikutettava kaarevuuskeskipisteeseen päin suuntautuvalla keskipitovoimalla. Tämän voiman syntymistä voidaan edistää ja siten välttää liukumisen vaara, jos ajorata tehdään kaltevaksi. Jos tien kitka on riittämätön, ei haluttua radan kaarevuutta saavuteta. Tästä seuraa ajoneuvon radan muuttuminen suoraksi viivaksi eikä suinkaan ulospäin kaareutuvaksi ratakäyräksi, kuten tapahtuisi, jos keskipakovoima olisi todellinen voima.
Keskipakovoimaa sovelletaan mm. sentrifugeissa ja pesukoneiden lingoissa. Sama keskipitovoima, joka riittää pitämään kevyet tekstiilikuidut rummun edellyttämällä ympyräradalla, ei riitä raskaamman veden keskipitovoimaksi. Tästä syystä vesipisarat jatkavat suorempaa rataa pitkin ulos rummusta.
(Suomalainen tietosanakirja, osa 4, s. 199.

22 ääntä
Oliko vastauksesta sinulle hyötyä?
Asiasanat
 
Haluatko jättää uuden kysymyksen? Lähetä se kysymyslomakkeen kautta.

Kommentoi vastausta

Ei muotoiluja

  • Sallitut HTML-tagit: <i> <b> <s>
  • Rivit ja kappaleet päätetään automaattisesti.
  • Verkko- ja sähköpostiosoitteet muutetaan automaattisesti linkeiksi.