Wat is centrifugaalkracht? Definitie & Geschiedenis & Toepassing

Wat is middelpuntvliedende kracht?

Centrifugaalkracht is een virtuele kracht, een traagheidskracht, die een roterend object weg beweegt van het rotatiecentrum. Centrifugaalkracht wordt onder twee omstandigheden geproduceerd: zij wordt geproduceerd door de verwevenheid van de traagheidskracht van het object en de centrale bindende kracht, en de materie die vrij is van de centrale bindende kracht wordt weggecentrifugeerd. En de kracht die de bindende kracht produceert, noemen we middelpuntzoekende kracht.

Zelfs eenvoudige woorden kunnen onbegrijpelijk lijken als het gaat om de beschrijving van virtuele krachten. In feite bestaan ​​er centrifugale en centripetale krachten, die met elkaar in wisselwerking staan; als de middelpuntvliedende kracht kleiner is dan of gelijk is aan de middelpuntzoekende kracht, beweegt het object rond zijn rotatiecentrum, en omgekeerd heeft het object de neiging weg te bewegen van het rotatiecentrum.

Waar bestaat middelpuntvliedende kracht?

De vroegste plaats waar middelpuntvliedende kracht waarneembaar was en relevant voor het menselijk bestaan, was in de beweging van sterren (satellietsystemen). De immense zwaartekracht van de sterren oefent een enorme bindende kracht uit op de planeten, waardoor de planeten rond de sterren draaien; en de bindende kracht die door de sterren op de planeten wordt uitgeoefend is constant (althans in de menselijke dimensie van de waargenomen tijd), zodat de planeten in vrijwel constante baanbanen rond de sterren draaien - de oorsprong van het concept van het 'jaar'. '. oorsprong van het concept 'jaar'.

En misschien wel de vroegste scène in de geschiedenis van de mensheid waar centrifugale kracht werd ontdekt en toegepast, vond plaats in de fonteinen van het oude Babylonische koninkrijk – als ze het centrifugaalpompprincipe gebruikten. Het concept van fonteinen was aanwezig in de hemeltuinen die in de 6e eeuw voor Christus door de oude Babylonische beschaving in Babylon (of Nineve, zoals het werd genoemd) werden aangelegd. Een fontein is een combinatie van water of een andere vloeistof onder druk, gespoten door een mondstuk met een specifieke vorm. Moderne fonteinen worden meestal gemaakt door centrifugaalpompen om druk uit te oefenen op de waterstroom, samen met het mondstuk om een ​​specifieke vorm te produceren, om zo een verscheidenheid aan prachtige fonteinen te vormen. Misschien hebben de ontwerpers van de Oud-Babylonische Hemeltuin het bestaan ​​van middelpuntvliedende kracht in hun dagelijks leven ontdekt en vervolgens prachtige warmwaterbronnen ontworpen; Of misschien is het gewoon wensdenken van onze kant.

De eerste vermelding in China van mensen die in hun leven actief gebruik maakten van middelpuntvliedende kracht dateren van rond het begin van de derde eeuw na Christus. Het was tijdens de Wei- en Jin-dynastieën in China, toen bijen al bewust in houten vaten werden gelokt om te broeden en honing uit de korf werd gehaald voor verwerking of genot door een touwtje vast te binden en de pot te schudden. Deze methode, die de honing niet snel beschadigt, is van generatie op generatie doorgegeven en uitgegroeid tot de huidige methode van honingschudden. Naast het schudden van honing en fonteinen zijn er veel delen van ons leven die verband houden met middelpuntvliedende kracht. Denk aan suikerspinautomaten bij kraampjes langs de weg, draaiende paraplu's om regenwater af te voeren op een regenachtige dag, en zwaaiende hamers en schommels op speelplaatsen. ...... Centrifugale kracht is overal in ons leven.

-Veehouderij

De vroege veehouderij ontbeerde effectieve managementinstrumenten bij het grazen. De graziers bonden een touw vast om eruit te zien als een gesp van een levend touw, en gooiden het vervolgens naar buiten om het om de nek of poten van dieren zoals koeien en geiten te leggen, nadat ze vele malen rondcirkelden om dit te bereiken. het effect van het controleren van verdwaalde kuddes of gekke dieren. En deze lasso werd ook op het slagveld toegepast om de vijand onder controle te houden. Deze toepassing is misschien wel het meest wijdverbreide gebruik van middelpuntvliedende kracht - ook al wisten mensen aanvankelijk niet wat middelpuntvliedende kracht was.

-Machinebouw

De snel voortschrijdende natuur- en natuurwetenschappen zorgden voor een snelle vooruitgang van de industrie, en de eerste industriële revolutie van de 18e eeuw bracht een aantal uitstekende moderne industriële ontwerpen voort, waarvan sommige nog steeds in gebruik zijn - de centrifugaalpomp is zo'n ingenieus ontwerp. In 1689 zag de Franse ingenieur Papin het concept van de centrifugaalpomp, die in 1705 de eerste centrifugaalpomp bouwde met een waaier met meerdere schoepen en een wormhuis. In 1689 stelde de Franse ingenieur Papin het concept van de centrifugaalpomp voor, en in 1705 maakte hij de eerste toepassing van een waaier met meerdere schoepen en een slakvormige behuizing van de vloeistofpomp. Dit eenvoudige pomplichaam werd het prototype van de centrifugaalpomp in latere generaties. In 1754 presenteerde de Zwitserse wiskundige Euler de basisvergelijking van de hydromechanica van het waaiertype, waarmee hij de basis legde voor het theoretische ontwerp van centrifugaalpompen. Hoewel door het ontbreken van een ideale krachtbron de superioriteit van centrifugaalpompen pas aan het einde van de 19e eeuw werd gerealiseerd.

Tegenwoordig worden centrifugaalpompen na eeuwen van ontwikkeling op meerdere niveaus gebruikt, met kleurrijke toepassingen in de industrie, de landbouw, de nucleaire industrie en zelfs de geneeskunde.

Toekomstperspectieven voor centrifugaaltoepassingen

Met de ontwikkeling van de beschaving heeft menselijk wetenschappelijk onderzoek een lange weg afgelegd, van de microkosmos naar de verkenning van de ruimte. Van de centrifugaalpompen met permanente magneetlagers die in de medische industrie worden gebruikt tot de cirkelvormige beweging van het ruimtestation rond de aarde: de toepassing van middelpuntvliedende kracht is onmisbaar. Zo'n lange ontwikkeling en de verbetering van het moderne wetenschappelijke systeem en de snelle ontwikkeling van de materiaalkunde kunnen niet met elkaar in verband worden gebracht. Misschien kan in de verre toekomst de theorie van de middelpuntvliedende kracht worden gecombineerd met modernere technologie om ingenieuzere en betekenisvollere ontwerpen te produceren om ons leven te verbeteren en de menselijke beschaving te begeleiden.