Kaip žinote, įprastas dalykas, kad bet kuris fizinis kūnas išlaiko savo ramybės būseną arba tolygų tiesinį judėjimą, kol nepatiria jokio poveikio iš išorės. Išcentrinė jėga yra ne kas kita, kaip šio visuotinio inercijos dėsnio apraiška. Mūsų gyvenime taip dažnai, kad mes to praktiškai nepastebime ir į tai reaguojame pasąmonės lygmenyje.
Koncepcija
Išcentrinė jėga yra tam tikra įtaka, kurią fizinis taškas daro jėgoms, kurios riboja jo judėjimo laisvę ir verčia jį judėti kreiviškai jį jungiančio kūno atžvilgiu. Kadangi tokio kūno poslinkio vektorius nuolat kinta, net jei jo absoliutus greitis išlieka nepakitęs, pagreičio reikšmė nebus lygi nuliui. Todėl dėl antrojo Niutono dėsnio, nustatančio jėgos priklausomybę nuo kūno masės ir pagreičio, iryra išcentrinė jėga. Dabar prisiminkime trečiąją garsaus anglų fiziko taisyklę. Anot jo, gamtoje jėgos egzistuoja poromis, vadinasi, išcentrinė jėga turi būti kažkuo subalansuota. Iš tiesų, turi būti kažkas, kas išlaikytų kūną kreivinėje trajektorijoje! Taip yra, kartu su išcentrine jėga, įcentrinė jėga taip pat veikia besisukantį objektą. Skirtumas tarp jų yra tas, kad pirmasis yra pritvirtintas prie kūno, o antrasis - prie jo ryšio su tašku, aplink kurį vyksta sukimasis.
Kur pasireiškia išcentrinės jėgos veikimas
Verta išvynioti nedidelį krovinį, kuris ranka pririšamas prie špagato, kai tik pradeda jausti špagato įtempimą. Jei nebūtų elastinės jėgos, dėl išcentrinės jėgos lynas nutrūktų. Kiekvieną kartą, kai judame žiediniu taku (dviračiu, automobiliu, tramvajumi ir pan.), esame spaudžiami priešinga kryptimi nei posūkis. Todėl didelio greičio trasose, atkarpose su staigiais posūkiais trasa turi ypatingą nuolydį, suteikiantį didesnį stabilumą besivaržytojams. Panagrinėkime dar vieną įdomų pavyzdį. Kadangi mūsų planeta sukasi aplink savo ašį, išcentrinė jėga veikia visus objektus, esančius jos paviršiuje. Dėl to viskas tampa šiek tiek lengviau. Jei paimsite 1 kg svorį ir perkelsite jį nuo ašigalio iki pusiaujo, tada jo svoris sumažės 5 gramais. Esant tokioms menkoms vertybėms, ši aplinkybė atrodo nereikšminga. Tačiau didėjant svoriui šis skirtumas didėja. Pavyzdžiui,iš Archangelsko į Odesą atplaukęs garvežys taps 60 kg lengvesnis, o 20 000 tonų sveriantis mūšio laivas, išplaukęs iš B altosios jūros į Juodąją jūrą – 80 tonų! Kodėl tai vyksta?
Nes išcentrinė jėga, atsirandanti dėl mūsų planetos sukimosi, linkusi išsklaidyti viską, kas ant jos yra, nuo Žemės paviršiaus. Kas lemia išcentrinės jėgos reikšmę? Vėlgi, prisiminkite antrąją Niutono taisyklę. Pirmasis parametras, turintis įtakos išcentrinės jėgos dydžiui, žinoma, yra besisukančio kūno masė. O antras parametras – pagreitis, kuris kreiviniame judesyje priklauso nuo sukimosi greičio ir kūno aprašomo spindulio. Šią priklausomybę galima parodyti kaip formulę: a=v2/R. Pasirodo: F=mv2/R. Mokslininkai apskaičiavo, kad jei mūsų Žemė suktųsi 17 kartų greičiau, tuomet ties pusiauju būtų nesvarumas, o jei visa revoliucija įvyktų vos per valandą, tai svorio kritimas būtų jaučiamas ne tik ties pusiauju, bet ir visose jūrose. ir šalia jo esančios šalys.
