Centripetal Force
Bawat gumagalaw sa bilog ay tuloy-tuloy na nagbabago ng direksyon, at ang pagbabagong iyon ay nangangailangan ng force na nakaturo sa gitna ng bilog. Nang walang pahilig na hilik na ito, lumilipad ang bagay sa tuwirang linya sa halip na kumurba.
Ang Formula
a = v² / r
- a — centripetal acceleration (m/s²): gaano kabilis nagbabago ang direksyon ng object patungo sa gitna
- v — bilis (m/s): gaano kabilis gumagalaw ang object sa daigdigang bilog
- r — radyus (m): ang distansya mula sa object hanggang sa gitna ng bilog
Halimbawang Nalutas
Ang object ay gumagalaw sa bilog na may radius na 2 metro sa bilis na 4 metro kada segundo. Ano ang centripetal acceleration nito?
- v = 4 m/s
- r = 2 m
- a = v² / r
- a = (4 m/s)² / 2 m
a = 8 m/s²
Subukin ang iyong sarili
Ang parehong object ay umiikot ngayon sa 8 metro kada segundo, na may radius na 2 metro pa rin. Ano ang centripetal acceleration nito?
- 16 m/s²
- 8 m/s²
- Tamang sagot: 32 m/s²
Tama! Naka-kuwadrado ang bilis, kaya ang pagdoble nito ay apat na beses pinalalaki ang acceleration: 8² ÷ 2 = 32 m/s².
Panatilihin ang bilis sa 4 metro kada segundo, ngunit idoble ang radius sa 4 metro. Ano ang mangyayari sa acceleration?
- Tamang sagot: 4 m/s²
- 16 m/s²
- 8 m/s²
Eksakto — a = v² / r: 4² ÷ 4 = 4 m/s². Ang pagdoble sa radius ay hinahati sa dalawa ang acceleration.
Saan Mo Ito Makikita
Ang isang sasakyan na sumisilid sa isang curve ay kailangan ng friction sa pagitan ng kanyang mga gulong at ng kalsada na humihila ito patungo sa gitna ng curve, o ito ay lumulubog; ang isang swung bucket ng tubig ay kailangan ng string tension na humihila papasok, o ang bucket ay lumipad nang diretso sa instant na ito ay tumagal ng kaagapay. Parehong inward force ang pareho, tanging iba ang nagbibigay.
Karaniwang Mga Pagkakamali
Ang centripetal force ay madalas na inilarawan bilang isang tunay, hiwalay na puwersa na nagtutulak outward — walang outward na "centrifugal force" na gumagana sa bagay mismo; kung ano ang aktwal na nangyayari ay ang sariling inertia ng bagay na nagsisikap na magpunta nang diretso habang ang isang bagay (friction, tension, gravity) ay humihila ito papasok. Ito ay madali rin isipin na ang mas mabilis na circular speed ay nangangailangan ng proporsyonal na mas maraming puwersa, ngunit a = v²/r ay nangangahulugang ang pagdoble ng bilis ay nag-quadruple ang kinakailangang puwersa, hindi doble.
Paano Ito Konektado
Ito ay ang pangalawang batas ni Newton muli, na inilapat sa isang bagay na ang acceleration ay laging tumutukoy patungo sa isang gitna sa halip na kasama ang direksyon ng kanyang paglalakbay. Ang universal gravitation, susunod, ay nagbibigay ng tunay na puwersa — gravity — na pinapanatili ang mga planeta at satellite na gumagalaw sa circular o malapit na circular orbits na ang centripetal force ay naglalarawan.