Pseudovoima vs keskipakovoima
Pseudovoima ja keskipakovoima ovat kaksi tapahtumaa, joita esiintyy mekaniikan tutkimuksessa. Nämä ovat täsmällisesti kirjoitettuja ilmiöitä tai pikemminkin käsitteitä, joita käytetään ei-inertiaalisten kehysten tutkimuksessa. On tärkeää tuntea perusteellisesti sekä pseudo- että keskipakovoimat, jotta ymmärrys ympyräliikettä omaavien kappaleiden klassisesta mekaniikasta on hyvä. Pseudovoiman ja keskipistevoiman teoriat ovat erittäin hyödyllisiä sellaisilla aloilla kuin fysiikka, autotekniikka, koneistus, avaruustiede, astrofysiikka ja jopa suhteellisuusteoria. Tässä artikkelissa aiomme keskustella pseudovoimasta ja keskipakovoimasta, niiden sovelluksista eri aloilla, yhtäläisyyksistä ja lopuksi niiden eroista.
Pseudovoima
Sana pseudo tarkoittaa valehtelua tai valhetta, mikä tarkoittaa olevansa jotain, mitä se ei ole. Pseudovoima ei itse asiassa ole voima; näemme, mikä pseudovoima todella on tässä osiossa. Pseudovoima tunnetaan monilla nimillä, kuten fiktiivinen voima, d’Alembert-voima tai inertiavoima. Tämä pseudovoiman malli vaaditaan vain ei-inertiaalisissa viitekehyksessä. Inertiakehys on kehys (joukko koordinaatteja), joka ei liiku tai liikkuu vakionopeudella. Siksi ei-inertiakehys on joukko koordinaatteja, jotka liikkuvat kiihtyvällä vauhdilla. Maapallo on hyvä esimerkki ei-inertiaalisesta kehyksestä. Pseudovoima on voima, joka on määritelty kuvaamaan kappaleen kiihtyvyyttä ei-inertiaalisessa kehyksessä suhteessa inertiakehykseen. Koska kaikki Newtonin ja klassisen mekaniikan yhtälöt on määritelty inertiakehykseen, on tarpeen lisätä pseudovoima, jotta laskelmat ovat mahdollisia. On olemassa neljä yhteistä pseudovoimaa. Nämä on määritelty seuraaville tapahtumille. Suhteelliseen kiihtyvyyteen suoralla viivalla on suoraviivainen voima. Pyörimisen aiheuttamaa kiihtyvyyttä varten on olemassa keskipakovoima ja Coriolis-voima. Vaihtuvan kierron tilanteessa on Euler-voima. On tärkeää ymmärtää, että nämä voimat eivät ole todellisia voimia. Ne ovat keksittyjä käsitteitä, jotka helpottavat laskelmia. Nämä voimat otetaan käyttöön niin, että kappaleen inertiakiihtyvyys voidaan ottaa huomioon laskelmissa.
Keskipakovoima
Keskipakovoima on myös pseudovoiman muoto. Jokaisella pyörivällä esineellä on keskisuuntainen voima, joka vaikuttaa säteittäisesti ulospäin pyörimiskeskipisteestä. Keskipakovoima ei kuitenkaan ole järjestelmään vaikuttavaa fyysistä voimaa, vaan se on laskennan helpottamiseksi laadittu käsite. Pyörivään järjestelmään vaikuttava todellinen voima on itse asiassa kohti keskustaa, ja sitä kutsutaan keskivoimaksi. Keskipakovoima on toinen tapa lisätä kehon liikemäärä laskelmiin. Sitä pidetään myös keskivoiman reaktiivisena voimana. Heti kun keskipakovoima poistetaan, myös keskipakovoimasta tulee nolla.
Mitä eroa on pseudovoimalla ja keskipakovoimalla?
• Keskipakovoima on itse asiassa pseudovoiman erikoistapaus.
• Keskipakovoimaa esiintyy vain pyörivissä järjestelmissä, mutta näennäisvoimia esiintyy kaikissa ei-inertiaalisissa järjestelmissä.
