ما هي قوة الطرد المركزي؟ التعريف والتاريخ والتطبيق

ما هي قوة الطرد المركزي?

قوة الطرد المركزي هي قوة افتراضية ، قوة بالقصور الذاتي ، تنقل كائنًا دوارًا بعيدًا عن مركز الدوران. يتم إنتاج قوة الطرد المركزي في ظل شرطين ، ويتم إنتاجها من خلال تشابك القوة بالقصور الذاتي للحركة للكائن وقوة الربط المركزي ، والمادة الخالية من قوة الربط المركزية يتم الطرد المركزي. والقوة التي تنتج قوة الربط التي نسميها القوة المركزية.

حتى الكلمات البسيطة يمكن أن تبدو غير مفهومة عندما يتعلق الأمر بوصف القوات الافتراضية. في الواقع ، توجد قوى الطرد المركزي والوسطية وتتفاعل مع بعضها البعض ؛ إذا كانت قوة الطرد المركزي أقل من أو تساوي قوة المعادن المركزية ، فإن الكائن يتحرك حول مركز الدوران ، وعلى العكس ، يميل الكائن إلى الابتعاد عن مركز الدوران.

أين توجد قوة الطرد المركزي؟

كان أول مكان حيث كانت قوة الطرد المركزي قابلة للاكتشاف وذات صلة بالوجود الإنساني في حركة النجوم (أنظمة الأقمار الصناعية). يمارس السحب الجاذبية الهائل للنجوم قوة ملزمة ضخمة على الكواكب ، مما يجعل الكواكب تدور حول النجوم ؛ والقوة الملزمة التي تمارسها النجوم على الكواكب ثابتة (على الأقل في البعد البشري للوقت المتصور) ، بحيث تدور الكواكب حول النجوم في مسارات مدارية ثابتة تقريبًا - أصل مفهوم السنة '. أصل مفهوم 'السنة '.

وربما كان المشهد الأقدم في تاريخ البشرية المسجل حيث تم اكتشاف قوة الطرد المركزي وتطبيقها في نوافير المملكة البابلية القديمة - إذا كانوا يستخدمون مبدأ المضخة في الطرد المركزي. كان مفهوم النافورات موجودًا في حدائق السماء التي أنشأتها الحضارة البابلية القديمة في بابل (أو نينوى ، كما كان يطلق عليها) في القرن السادس قبل الميلاد. النافورة هي مزيج من الماء أو سائل آخر تحت الضغط ، يتم رشه من خلال فوهة ذات شكل معين. عادة ما يتم تصنيع النافورات الحديثة بواسطة مضخات الطرد المركزي لتطبيق الضغط على تدفق المياه ، إلى جانب فوهة لإنتاج شكل معين ، وذلك لتشكيل مجموعة متنوعة من النافورات الجميلة. ربما اكتشف مصممو حديقة السماء البابلية القديمة وجود قوة الطرد المركزي في حياتهم اليومية ، ثم صمموا الينابيع الساخنة الجميلة ؛ أو ربما يكون مجرد التفكير بالتمني من جانبنا.

إن أقدم سجل في الصين للأشخاص الذين يستخدمون قوة الطرد المركزي في حياتهم بنشاط في بداية القرن الثالث الميلادي. خلال سلالات Wei و Jin في الصين ، عندما تم بالفعل إغراء النحل بوعي في أوعية خشبية للتكاثر وتم إزالة العسل من الخلية للمعالجة أو التمتع بربط سلسلة واهتزاز الجرة. تم نقل هذه الطريقة ، التي لا تلحق الضرر بالعسل بسهولة ، من جيل إلى جيل وتطورت إلى الطريقة الحالية لتهز العسل. بالإضافة إلى هز العسل والنوافير ، هناك العديد من أجزاء حياتنا المرتبطة بالقوة الطرد المركزي. على سبيل المثال ، آلات حلوى القطن في المدرجات على جانب الطريق ، ومظلات الغزل للتخلص من مياه الأمطار في يوم ممطر ، وتأرجح المطارق والتأرجح في الملاعب. ...... قوة الطرد المركزي في كل مكان في حياتنا.

-livestock تربية

تفتقر تربية الحيوانات المبكرة إلى أدوات إدارة فعالة عند الرعي ، فإن الرعايين ستربط حبلًا لتبدو وكأنها مشبك حبل حي ، ثم يرفرفونها لوضعها على رقاب أو أرجل الحيوانات مثل الأبقار والماعز بعد الدوران عدة مرات لتحقيق تأثير السيطرة على الأطنان المذهلة أو الذهاب إلى الحيوانات المجنونة. وتم تطبيق هذا لاسو أيضًا على ساحة المعركة للسيطرة على العدو. ربما يكون هذا التطبيق هو الاستخدام الأكثر انتشارًا لقوة الطرد المركزي - على الرغم من أن الناس في البداية لم يعرفوا ما هي قوة الطرد المركزي.

-تصنيع الآلات

تقدمت الفيزياء والعلوم الطبيعية بسرعة ، وأولت الثورة الصناعية الأولى في القرن الثامن عشر عددًا من التصميمات الصناعية الحديثة الممتازة ، والتي لا تزال بعضها قيد الاستخدام اليوم - المضخة الطرد المركزي هي واحدة من هذه التصميمات البارزة. شهد عام 1689 مفهوم المضخة الطرد المركزي من قبل المهندس الفرنسي Papin ، الذي بنى في عام 1705 أول مضخة الطرد المركزي مع المكره متعدد المسارات والديدان. في عام 1689 ، اقترح المهندس الفرنسي Papin مفهوم المضخة الطرد المركزي ، وفي عام 1705 ، قدم أول تطبيق من المكره متعدد الأجنحة وغلاف الجسم على شكل حلزون للمضخة السائلة ، أصبح هذا الجسم البسيط النموذج الأولي لمضخة الطرد المركزي في أجيال لاحقة. 1754 ، قدم عالم الرياضيات السويسري أويلر المعادلة الأساسية للميكانيكا الهيدروميكية من نوع المكره ، ووضع الأساس للتصميم النظري لمضخات الطرد المركزي. على الرغم من عدم وجود مصدر طاقة مثالي ، إلا أن تفوق مضخات الطرد المركزي لم يتحقق إلا في نهاية القرن التاسع عشر.

اليوم ، يتم استخدام مضخات الطرد المركزي على مستويات متعددة بعد قرون من التطوير ، مع تطبيقات ملونة في الصناعة والزراعة والصناعة النووية وحتى الطب.

آفاق مستقبلية لتطبيقات الطرد المركزي

مع تطور الحضارة ، قطعت الأبحاث العلمية البشرية شوطًا طويلًا من الشكل المصغر إلى استكشاف الفضاء الخارجي. من مضخات الطرد المركزي الدائم التي تحمل المغناطيس المستخدمة في الصناعة الطبية إلى الحركة الدائرية للمحطة الفضائية حول الأرض ، لا غنى عن تطبيق قوة الطرد المركزي. لا يمكن ربط مثل هذا التطور الطويل وتحسين النظام العلمي الحديث والتطور السريع لعلوم المواد. ربما في المستقبل البعيد ، يمكن دمج نظرية القوة الطرد المركزي مع تقنية أكثر حداثة لإنتاج تصميمات أكثر عبقرية وذات مغزى لتحسين حياتنا ومرافقة الحضارة الإنسانية.