Ce este forța centrifugă? Definiție și istorie și aplicație

Ce este forța centrifugă?

Forța centrifugă este o forță virtuală, o forță inerțială, care deplasează un obiect în rotație departe de centrul său de rotație. Forța centrifugă este produsă în două condiții, este produsă prin împletirea forței inerțiale de mișcare a obiectului și a forței centrale de legare, iar materia care este liberă de forța centrală de legare este centrifugată. Și forța care produce forța de legare o numim forță centripetă.

Chiar și cuvintele simple pot părea de neînțeles când vine vorba de descrierea forțelor virtuale. De fapt, forțele centrifuge și centripete există și interacționează între ele; dacă forța centrifugă este mai mică sau egală cu forța centripetă, atunci obiectul se mișcă în jurul centrului său de rotație și, invers, obiectul tinde să se îndepărteze de centrul de rotație.

Unde există forța centrifugă?

Cel mai vechi loc în care forța centrifugă a fost detectabilă și relevantă pentru existența umană a fost în mișcarea stelelor (sisteme de satelit). Atracția gravitațională imensă a stelelor exercită o forță uriașă de legare asupra planetelor, ceea ce face ca planetele să se rotească în jurul stelelor; iar forța de legare exercitată de stele asupra planetelor este constantă (cel puțin în dimensiunea umană a timpului perceput), astfel încât planetele se învârt în jurul stelelor în traiectorii orbitale aproape constante - originea conceptului de „an” '. originea conceptului de „an”.

Și probabil cea mai timpurie scenă din istoria umană înregistrată în care a fost descoperită și aplicată forța centrifugă a fost în fântânile vechiului regat babilonian - dacă ar fi folosit principiul pompei centrifuge. Conceptul de fântâni era prezent în grădinile cerului înființate de vechea civilizație babiloniană în Babilon (sau Ninive, așa cum se numea) în secolul al VI-lea î.Hr. O fântână este o combinație de apă sau alt lichid sub presiune, pulverizat printr-o duză cu o formă specifică. Fântânile moderne sunt de obicei realizate de pompe centrifuge pentru a aplica presiune asupra fluxului de apă, împreună cu duza pentru a produce o formă specifică, astfel încât să formeze o varietate de fântâni frumoase. Poate că designerii Grădinii Cerului Babilonian Antic au descoperit existența forței centrifuge în viața lor de zi cu zi și apoi au proiectat izvoare termale frumoase; sau poate este doar o iluzie din partea noastră.

Cea mai veche înregistrare în China a oamenilor care utilizează activ forța centrifugă în viața lor este în jurul începutului secolului al III-lea d.Hr. A fost în timpul dinastiei Wei și Jin din China, când albinele erau deja atrase în mod conștient în vase de lemn pentru reproducere, iar mierea era scoasă din stup pentru prelucrare sau savurare, legând o sfoară și scuturând borcanul. Această metodă, care nu dăunează ușor mierii, a fost transmisă din generație în generație și a evoluat în metoda actuală de agitare a mierii. Pe lângă scuturarea mierii și fântâni, există multe părți ale vieții noastre care sunt legate de forța centrifugă. De exemplu, mașini de vată de zahăr la standurile de pe marginea drumului, umbrele învârtite pentru a scăpa de apa de ploaie într-o zi ploioasă și ciocane și leagăne balansate la locurile de joacă. ...... Forța centrifugă este peste tot în viața noastră.

- Cresterea animalelor

Creșterea timpurie a animalelor nu avea instrumente eficiente de gestionare atunci când pășunau, crescătorii legau o frânghie pentru a arăta ca o cataramă de frânghie vie și apoi o aruncau afară pentru a o pune pe gâtul sau picioarele animalelor, cum ar fi vacile și caprele, după ce se întorceau de multe ori pentru a obține efectul de a controla turmele rătăcite sau de a înnebuni animalele. Și acest lasso a fost aplicat și pe câmpul de luptă pentru a controla inamicul. Această aplicație este poate cea mai răspândită utilizare a forței centrifuge - chiar dacă la început oamenii nu știau ce este forța centrifugă.

-Producție de mașini

Progresul rapid al fizicii și științele naturii au avansat rapid industria, iar prima revoluție industrială a secolului al XVIII-lea a produs o serie de modele industriale moderne excelente, dintre care unele sunt încă în uz astăzi - pompa centrifugă este un astfel de design ingenios. 1689 a văzut conceptul pompei centrifuge de către inginerul francez Papin, care în 1705 a construit prima pompă centrifugă cu rotor cu palete multiple și carcasă cu melc. În 1689, inginerul francez Papin a propus conceptul de pompă centrifugă, iar în 1705, a făcut prima aplicare a rotorului cu palete multiple și a carcasei corpului în formă de melc a pompei de lichid, acest corp simplu de pompă a devenit prototipul pompei centrifuge în generațiile ulterioare. 1754, matematicianul elvețian Euler a prezentat ecuația de bază a hidromecanicii tip rotor, punând bazele proiectării teoretice a pompelor centrifuge. Deși din cauza lipsei unei surse de alimentare ideale, superioritatea pompelor centrifuge a fost realizată abia la sfârșitul secolului al XIX-lea.

Astăzi, pompele centrifuge sunt folosite pe mai multe niveluri după secole de dezvoltare, cu aplicații colorate în industrie, agricultură, industria nucleară și chiar medicină.

Perspective de viitor pentru aplicațiile centrifuge

Odată cu dezvoltarea civilizației, cercetarea științifică umană a parcurs un drum lung de la microcosmos până la explorarea spațiului cosmic. De la pompele centrifuge care poartă magneti permanenți utilizate în industria medicală până la mișcarea circulară a stației spațiale în jurul pământului, aplicarea forței centrifuge este indispensabilă. O dezvoltare atât de lungă și îmbunătățirea sistemului științific modern și dezvoltarea rapidă a științei materialelor nu pot fi legate. Poate că într-un viitor îndepărtat, teoria forței centrifuge poate fi combinată cu o tehnologie mai modernă pentru a produce modele mai ingenioase și mai semnificative pentru a ne îmbunătăți viața și a escorta civilizația umană.