Η κατανόηση των δυνάμεων που εμπλέκονται σε περιστρεφόμενα μηχανικά συστήματα είναι απαραίτητη για το σχεδιασμό και την ασφάλεια. Αυτό το άρθρο παρέχει έναν σαφή, βήμα προς βήμα οδηγό για τον υπολογισμό των φυγοκεντρικών και φυγοκεντρικών δυνάμεων.

Βασικές του φυγοκεντρικές και φυγόκεντρες δυνάμεις

Φυγοκεντρική δύναμη είναι η εσωτερική δύναμη που απαιτείται για να κρατήσει ένα αντικείμενο κινείται σε μια κυκλική διαδρομή. Φυγοκεντρική δύναμη είναι η φαινομενική εξωτερική δύναμη που βιώνει ένα αντικείμενο σε ένα περιστρεφόμενο πλαίσιο. Και οι δύο δυνάμεις σχετίζονται αλλά ενεργούν σε αντίθετες κατευθύνσεις.

Υπολογισμός της Κεντροπεδικής Δύναμης

Ο τύπος για τη φυγοκεντρική δύναμη (F]c) είναι:

Fc = m × v2 / r

όπου:

  • m = μάζα του αντικειμένου
  • v = ταχύτητα του αντικειμένου
  • r = ακτίνα της κυκλικής διαδρομής

Για να υπολογίσετε, αντικαταστήστε τις γνωστές τιμές στον τύπο.

Υπολογισμός Φυγοκεντρικής Δύναμης

Η φυγόκεντρη δύναμη υπολογίζεται με βάση τις ίδιες παραμέτρους αλλά εμφανίζεται ως εξωτερική δύναμη σε περιστρεφόμενο πλαίσιο. Ο τύπος είναι:

Fcf[ = m × r × ω2]

όπου:

  • m = μάζα του αντικειμένου
  • r = ακτίνα της κυκλικής διαδρομής
  • ω = γωνιακή ταχύτητα σε ⁇ διενεργά άλατα ανά δευτερόλεπτο

Η γωνιακή ταχύτητα (ω) μπορεί να υπολογιστεί με γραμμική ταχύτητα (v) χρησιμοποιώντας:

ω = v / r

Παράδειγμα υπολογισμού

Με μάζα 10 kg που κινείται με ταχύτητα 20 m/s σε κύκλο με ακτίνα 5 μέτρων:

Υπολογίστε τη κεντροπετιακή δύναμη:

Fc = 10 × 202 / 5 = 10 × 400 / 5 = 800 N

Υπολογίστε τη γωνιακή ταχύτητα:

ω = 20 / 5 = 4 rad/sec

Υπολογίστε τη φυγόκεντρη δύναμη:

Fcf = 10 × 5 × 42 = 10 × 5 × 16 = 800 N