โครงการวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับแรงสู่ศูนย์กลาง

หลายคนสับสนระหว่างแรงสู่ศูนย์กลางกับแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง แต่ความแตกต่างระหว่างสองสิ่งนี้แสดงให้เห็นได้ง่าย แรงสู่ศูนย์กลางเป็นผลคูณของกฎการเคลื่อนที่และแรงโน้มถ่วง มันกำหนดวิธีการทำงานของแรงโน้มถ่วง และอธิบายวงโคจรของดาวเคราะห์และดวงจันทร์ หลายสิ่งที่คุณเห็นและใช้งานเป็นประจำทุกวันใช้ประโยชน์จากแรงสู่ศูนย์กลาง ซึ่งสามารถนำเสนอได้ง่ายในโครงการวิทยาศาสตร์ในทุกระดับประสบการณ์

การเปรียบเทียบแรงสู่ศูนย์กลางและแรงเหวี่ยง

การขี่รถไฟเหาะสุดขีดขึ้นอยู่กับแรงสู่ศูนย์กลาง
•••ขี่สนุก 1 ภาพโดย Pat Lalli จาก Fotolia.com

แรงสู่ศูนย์กลางคือการรวมกันของแรงโน้มถ่วงและกฎการเคลื่อนที่ข้อที่หนึ่ง (วัตถุที่อยู่นิ่งมักจะหยุดนิ่ง และวัตถุที่เคลื่อนที่มีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันและอยู่ใน ทิศทางเดียวกัน เว้นแต่ถูกกระทำโดยแรงที่ไม่สมดุล) ในขณะที่แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางเป็นภาพลวงตาของแรงที่สร้างขึ้นโดยกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สาม (สำหรับทุกการกระทำจะมีแรงกระทำที่เท่ากันและตรงกันข้าม ปฏิกิริยา). เพื่อแสดงแนวคิดนี้ แสดงให้เห็นว่าน้ำถูกเก็บไว้ในถังข้างผนังถังอย่างไรเมื่อ หมุนในแนวนอนและป้องกันไม่ให้หลุดออกจากถังเมื่อหมุนในแนวตั้งใน a วงกลม. แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางขึ้นอยู่กับผนังทึบของถังเพื่อให้ปรากฏ ในขณะที่แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจะทำงานตามกฎที่ตายตัวของธรรมชาติ

การสาธิตของแรงสู่ศูนย์กลาง

แรงเหวี่ยงกดทับคุณ แต่แรงสู่ศูนย์กลางมีความสม่ำเสมอ
•••ภาพการขี่สวนสนุกโดย Mark Grenier จาก Fotolia.com

แรงสู่ศูนย์กลางสามารถแสดงให้เห็นได้โดยใช้วิธีการหมุนเหวี่ยง ตั้งแต่การหมุนวัตถุบนเชือกไปจนถึงพฤติกรรมของรถไฟเหาะเมื่อหมุน หมุน และหมุนเป็นเกลียวไปตามราง ใช้การนำเสนอแบบโปสเตอร์เพื่อให้ไดอะแกรมและแสดงตัวอย่างอื่นๆ ของแรงสู่ศูนย์กลางในการดำเนินการ นักเรียนขั้นสูงสามารถขยายหลักการของแรงสู่ศูนย์กลางเพื่ออธิบายพฤติกรรมของ ดาวหางและดาวเคราะห์น้อย อธิบายว่าแรงสู่ศูนย์กลางมีปฏิสัมพันธ์กับแรงโน้มถ่วงอย่างไรเพื่อเปลี่ยนแปลงนาทีใน minute วงโคจร โครงการประเภทนี้สามารถตรวจสอบการเปิดตัวและเส้นทางการบินของยานพาหนะที่ปล่อยจากพื้นโลก และวิธีการใช้แรงสู่ศูนย์กลางกับวิถีของมัน

ระบบสุริยะ

วงโคจรเป็นไปได้เพราะแรงสู่ศูนย์กลาง
•••ภาพถ่ายดาวเทียมดาวเคราะห์ โดย พอล มัวร์ จาก Fotolia.com

ระบบสุริยะของเรามีอยู่เพราะแรงสู่ศูนย์กลาง ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์เพราะอยู่ในระยะที่เหมาะสมจนไม่สามารถหนีการดึง แม้ว่าพวกมันจะโคจรผ่านอวกาศโดยไม่มีพันธะใดๆ ต่อดวงอาทิตย์เลยก็ตาม ในทำนองเดียวกัน การแสดงดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีจะแสดงให้เห็นว่าแรงสู่ศูนย์กลางยึดวัตถุที่มีขนาดและความหนาแน่นต่างกันอย่างไรตามระยะทางและอัตราการเดินทาง ใช้กระดานโครงงานเพื่อแสดงคณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้องและอธิบายว่าสมการเหล่านั้นถูกนำไปใช้กับโลกทางกายภาพอย่างไร

การประยุกต์ใช้แรงสู่ศูนย์กลาง

ความเอียงเข้าด้านในของสนามแข่งคือการใช้แรงเหวี่ยงหนีศูนย์
•••ภาพสนามแข่งยองเกอร์โดย Kenneth Summers จาก Fotolia.com

ความลาดเอียงเล็กน้อยที่ถนนหลายสายทำขณะเลี้ยวโค้งเป็นแรงสู่ศูนย์กลางที่ใช้กับการออกแบบทางหลวง เครื่องเล่นสวนสนุกใช้แรงสู่ศูนย์กลางเพื่อให้เกิดการบิดตัวกะทันหันหรือวนเป็นแนวดิ่งโดยไม่ต้องทำให้ผู้โดยสารหลุดออก ตัวอย่างของพลังนี้มองเห็นได้ในทุกแง่มุมของชีวิตประจำวันและโครงการที่อธิบายวิธีการใช้ที่แตกต่างกัน สามารถใช้วิธีต่างๆ เพื่อแสดงความสำคัญกับทุกสิ่งที่เราทำ เพราะถ้าไม่มีเราจะถูกโยนทิ้งไป พื้นที่

  • แบ่งปัน
instagram viewer