Шта је сила центрифуге? Дефиниција и историја и примена

Шта је центрифугална сила?

Центрифугална сила је виртуелна сила, инерцијална сила, која помера ротирајући објекат од његовог центра ротације. Центрифугална сила настаје под два услова, настаје преплитањем инерцијалне силе кретања предмета и централне силе везивања, а материја која је слободна од централне силе везивања се центрифугира. А сила која производи силу везивања називамо центрипеталном силом.

Чак и једноставне речи могу изгледати неразумљиве када је у питању опис виртуелних сила. У ствари, центрифугалне и центрипеталне силе постоје и међусобно делују; ако је центрифугална сила мања или једнака центрипеталној сили, онда се објекат креће око свог центра ротације, и обрнуто, објекат тежи да се удаљи од центра ротације.

Где постоји центрифугална сила?

Најраније место где је центрифугална сила била уочљива и релевантна за људско постојање било је кретање звезда (сателитски системи). Огромна гравитациона сила звезда врши огромну везујућу силу на планете, што доводи до тога да се планете окрећу око звезда; а сила везивања коју звезде врше на планете је константна (барем у људској димензији перципираног времена), тако да се планете окрећу око звезда готово константним орбиталним путањама - порекло концепта 'године' „. порекло концепта 'године'.

И можда најранија сцена у забележеној људској историји где је откривена и примењена центрифугална сила била је у фонтанама древног вавилонског краљевства - ако су користили принцип центрифугалне пумпе. Концепт фонтана био је присутан у небеским баштама које је успоставила древна вавилонска цивилизација у Вавилону (или Ниниви, како су га звали) у 6. веку пре нове ере. Фонтана је комбинација воде или друге течности под притиском, распршена кроз млазницу одређеног облика. Савремене фонтане се обично праве центрифугалним пумпама за притисак на ток воде, заједно са млазницом за производњу специфичног облика, тако да се формирају разне прелепе фонтане. Можда су дизајнери Древног вавилонског небеског врта открили постојање центрифугалне силе у свом свакодневном животу, а затим дизајнирали прелепе топле изворе; или је то можда само жеља са наше стране.

Најранији запис у Кини о људима који су активно користили центрифугалну силу у својим животима је око почетка 3. века нове ере. Било је то за време династија Веи и Ђин у Кини, када су пчеле већ свесно мамљене у дрвене посуде за размножавање и мед вађен из кошнице ради прераде или уживања везивањем канапа и протресањем тегле. Ова метода, која не може лако оштетити мед, преносила се с генерације на генерацију и еволуирала је у садашњу методу мућкања меда. Поред тресања меда и фонтана, постоје многи делови нашег живота који су повезани са центрифугалном силом. На пример, машине за шећерну вуну на штандовима поред пута, вртеће кишобране да би се отарасиле кишнице током кишног дана и љуљање чекића и љуљашке на игралиштима. ...... Центрифугална сила је свуда у нашим животима.

-Сточарство

Раном сточарству су недостајале ефикасне алатке за управљање током испаше, пашњаци би везали конопац да би изгледали као жива копча ужета, а затим би га бацали да би га ставили на вратове или ноге животиња као што су краве и козе након што су много пута кружиле како би постигли ефекат контроле залуталих стада или лудих животиња. И овај ласо је такође примењиван на бојном пољу за контролу непријатеља. Ова апликација је можда најраширенија употреба центрифугалне силе - иако људи у почетку нису знали шта је центрифугална сила.

-Машинска производња

Брзо напредујућа физика и природне науке брзо су напредовале у индустрији, а прва индустријска револуција 18. века произвела је низ одличних модерних индустријских дизајна, од којих су неки и данас у употреби - центрифугална пумпа је један такав генијалан дизајн. 1689. године појавио се концепт центрифугалне пумпе од стране француског инжењера Папена, који је 1705. године направио прву центрифугалну пумпу са вишекрилним радним колом и пужним кућиштем. Године 1689. француски инжењер Папин је предложио концепт центрифугалне пумпе, а 1705. године направио је прву примену вишекрилног радног кола и кућишта у облику пужа течне пумпе, ово једноставно тело пумпе постало је прототип центрифугалне пумпе у каснијим генерацијама. 1754. године, швајцарски математичар Ојлер је изнео основну једначину хидромеханике радног кола, постављајући темеље за теоријски дизајн центрифугалних пумпи. Иако је због недостатка идеалног извора напајања супериорност центрифугалних пумпи остварена тек крајем 19. века.

Данас се центрифугалне пумпе користе на више нивоа након векова развоја, са живописним применама у индустрији, пољопривреди, нуклеарној индустрији, па чак и медицини.

Будући изгледи за центрифугалне апликације

Са развојем цивилизације, људска научна истраживања су прешла дуг пут од микрокосмоса до истраживања свемира. Од центрифугалних пумпи са трајним магнетима које се користе у медицинској индустрији до кружног кретања свемирске станице око Земље, примена центрифугалне силе је неопходна. Тако дуг развој и унапређење савременог научног система и брзи развој науке о материјалима не могу се повезати. Можда се у далекој будућности теорија центрифугалне силе може комбиновати са модернијом технологијом како би се произвели генијалнији и смисленији дизајни за побољшање наших живота и пратњу људске цивилизације.