Paljud inimesed ajavad tsentrifugaaljõu segamini tsentrifugaaljõuga, kuid nende kahe erinevust on lihtne demonstreerida. Tsentraaljõud on liikumise ja gravitatsiooni seaduste korrutis. See määratleb gravitatsiooni toimimise ning selgitab planeetide ja kuude orbiite. Paljud asjad, mida igapäevaselt näete ja kasutate, kasutavad tsentripetaalset jõudu, mida saab teadusprojektides hõlpsasti esindada kõigil kogemustasemetel.
Tsentripetaalsete ja tsentrifugaaljõudude võrdlemine
Tsentraaljõud on gravitatsiooni ja esimese liikumisseaduse kombinatsioon (puhkeasendis on kalduvus puhata ja liikuvas objektis liikuda sama kiirusega ja samas suunas, kui seda ei toimi tasakaalustamata jõud.), samal ajal kui tsentrifugaaljõud on illusioon kolmanda liikumisseaduse poolt loodud jõust (iga tegevuse jaoks on võrdne ja vastupidine reaktsioon). Selle kontseptsiooni demonstreerimiseks näidake, kuidas vett hoitakse ämbris seina ääres tsentrifuugitakse horisontaalselt ja hoitakse siis ämbrist välja kukkumast, kui seda vertikaalselt ketratakse a ring. Tsentrifugaaljõud sõltub kopa tahkete seinte olemasolust, samas kui tsentrifugaaljõud käitub looduse fikseeritud reeglite järgi.
Tsentripetaalse jõu demonstratsioonid
Tsentraalset jõudu saab näidata tsentrifugaalmeetodite abil, alates eseme keerutamisest nööril kuni teerulli käitumiseni, kui see keerleb, keerab ja keerleb mööda rada. Kasutage plakatiesitlust, et anda skeeme ja kuvada muid näiteid tsentripetaalse jõu toimimisest. Edasijõudnumad õpilased saavad oma käitumise selgitamiseks laiendada tsentraalse jõu põhimõtteid komeedid ja asteroidid, selgitades, kuidas tsentripetaaljõud suhtub gravitatsiooniga, et teha minutilisi muutusi orbiidid. Seda tüüpi projektiga saab isegi uurida maalt välja lastud sõidukite stardi- ja lennutrajektoori ning seda, kuidas tsentraalset jõudu nende trajektooridele rakendatakse.
Päikesesüsteem
Meie päikesesüsteem on olemas tsentripetaalse jõu tõttu. Planeedid tiirlevad ümber päikese, sest nad on täpselt õiges kauguses, et ei pääse selle tõmbest, ehkki ründavad läbi kosmose, ilma et oleks päikesega üldse ilmseid sidemeid. Samamoodi näitaks Jupiteri kuude kuvamine, kuidas tsentripetaalne jõud hoiab erineva suuruse ja tihedusega objekte vastavalt nende kaugusele ja liikumiskiirusele. Kasutage projekti tahvleid, et kuvada kaasatud matemaatika ja selgitada, kuidas neid võrrandeid füüsilises maailmas rakendatakse.
Tsentripetaalse jõu rakendused
Väike kalle, mida paljud sõiduteed kurvi mööda liikudes teevad, on maanteede kujundusele rakendatav tsentripetaalne jõud. Lõbusõidud kasutavad tsentripetaalset jõudu, et saavutada ootamatuid pöördeid või täielikke vertikaalseid silmi ilma reisijaid lahti laskmata. Selle jõu näited on nähtavad igapäevaelu kõigis aspektides ja projekt, mis selgitab, kuidas seda erinevalt kasutatakse kuidas saab demonstreerida, kui tähtis on see kõigel, mida me teeme, sest ilma selleta oleksime meiega seotud ruumi.