Qu’est-ce que la force centrifuge ? Définition, histoire et application

Qu'est-ce que la force centrifuge?

La force centrifuge est une force virtuelle, une force d'inertie, qui éloigne un objet en rotation de son centre de rotation. La force centrifuge est produite dans deux conditions : elle est produite par l'entrelacement de la force d'inertie de mouvement de l'objet et de la force de liaison centrale, et la matière qui est libre de la force de liaison centrale est centrifugée. Et la force qui produit la force de liaison que nous appelons la force centripète.

Même des mots simples peuvent sembler incompréhensibles lorsqu’il s’agit de décrire des forces virtuelles. En fait, les forces centrifuges et centripètes existent et interagissent les unes avec les autres ; si la force centrifuge est inférieure ou égale à la force centripète, alors l'objet se déplace autour de son centre de rotation, et inversement, l'objet a tendance à s'éloigner du centre de rotation.

Où existe-t-il la force centrifuge ?

Le premier endroit où la force centrifuge était détectable et pertinente pour l’existence humaine était le mouvement des étoiles (systèmes satellites). L'immense attraction gravitationnelle des étoiles exerce une énorme force de liaison sur les planètes, ce qui les fait tourner autour des étoiles ; et la force de liaison exercée par les étoiles sur les planètes est constante (au moins dans la dimension humaine du temps perçu), de sorte que les planètes tournent autour des étoiles selon des trajectoires orbitales presque constantes - l'origine du concept d''année'. '. origine de la notion d''année'.

Et peut-être que la première scène de l’histoire humaine où la force centrifuge a été découverte et appliquée s’est produite dans les fontaines de l’ancien royaume babylonien – si elles utilisaient le principe de la pompe centrifuge. Le concept de fontaines était présent dans les jardins célestes établis par l’ancienne civilisation babylonienne à Babylone (ou Ninive, comme on l’appelait) au 6ème siècle avant JC. Une fontaine est une combinaison d’eau ou d’un autre liquide sous pression, pulvérisée à travers une buse de forme spécifique. Les fontaines modernes sont généralement fabriquées à l'aide de pompes centrifuges qui appliquent une pression sur le débit d'eau, ainsi que de la buse pour produire une forme spécifique, de manière à former une variété de belles fontaines. Peut-être que les concepteurs de l’ancien jardin céleste babylonien ont découvert l’existence de la force centrifuge dans leur vie quotidienne et ont ensuite conçu de magnifiques sources chaudes ; ou peut-être que c'est juste un vœu pieux de notre part.

Les premiers enregistrements en Chine de personnes utilisant activement la force centrifuge dans leur vie remontent au début du IIIe siècle après JC. C'était sous les dynasties Wei et Jin en Chine, lorsque les abeilles étaient déjà consciemment attirées dans des récipients en bois pour se reproduire et que le miel était retiré de la ruche pour être transformé ou consommé en attachant une ficelle et en secouant le pot. Cette méthode, qui n'endommage pas facilement le miel, a été transmise de génération en génération et a évolué vers la méthode actuelle de secouage du miel. En plus du miel et des fontaines, de nombreux aspects de notre vie sont liés à la force centrifuge. Par exemple, des machines à barbe à papa dans les stands en bordure de route, des parapluies qui tournent pour éliminer l'eau de pluie les jours de pluie et des marteaux et des balançoires sur les terrains de jeux. ...... La force centrifuge est partout dans nos vies.

-Élevage

Les premiers élevages manquaient d'outils de gestion efficaces lors du pâturage, les éleveurs attachaient une corde pour ressembler à une boucle de corde vivante, puis la jetaient pour la mettre sur le cou ou les pattes d'animaux tels que les vaches et les chèvres après avoir tourné plusieurs fois pour atteindre l'effet de contrôler les troupeaux errants ou les animaux devenus fous. Et ce lasso était également utilisé sur le champ de bataille pour contrôler l'ennemi. Cette application est peut-être l’utilisation la plus répandue de la force centrifuge, même si au début les gens ne savaient pas ce qu’était la force centrifuge.

-Fabrication de machines

Les progrès rapides de la physique et des sciences naturelles ont rapidement fait progresser l'industrie, et la première révolution industrielle du XVIIIe siècle a produit un certain nombre d'excellentes conceptions industrielles modernes, dont certaines sont encore utilisées aujourd'hui - la pompe centrifuge est l'une de ces conceptions ingénieuses. 1689 a vu le concept de la pompe centrifuge par l'ingénieur français Papin, qui a construit en 1705 la première pompe centrifuge avec une roue à plusieurs palettes et un boîtier à vis sans fin. En 1689, l'ingénieur français Papin a proposé le concept de pompe centrifuge, et en 1705, il a fait la première application d'une roue à palettes multiples et d'un corps en forme d'escargot de la pompe à liquide, ce corps de pompe simple est devenu le prototype de la pompe centrifuge en générations ultérieures. En 1754, le mathématicien suisse Euler a proposé l'équation de base de l'hydromécanique du type à roue, jetant ainsi les bases de la conception théorique des pompes centrifuges. Bien qu'en raison de l'absence d'une source d'énergie idéale, la supériorité des pompes centrifuges ne s'est avérée qu'à la fin du 19e siècle.

Aujourd'hui, les pompes centrifuges sont utilisées à plusieurs niveaux après des siècles de développement, avec des applications colorées dans l'industrie, l'agriculture, l'industrie nucléaire et même la médecine.

Perspectives futures pour les applications centrifuges

Avec le développement de la civilisation, la recherche scientifique humaine a parcouru un long chemin depuis le microcosme jusqu'à l'exploration de l'espace. Des pompes centrifuges à roulement à aimant permanent utilisées dans l’industrie médicale au mouvement circulaire de la station spatiale autour de la Terre, l’application de la force centrifuge est indispensable. Un développement aussi long et l'amélioration du système scientifique moderne et le développement rapide de la science des matériaux ne peuvent être liés. Peut-être que dans un avenir lointain, la théorie de la force centrifuge pourra être combinée avec une technologie plus moderne pour produire des conceptions plus ingénieuses et significatives visant à améliorer nos vies et à accompagner la civilisation humaine.