Différence entre la force centripète et la force centrifuge [expliquée]

Dans cet article, vous apprendrez qu'est-ce que la force centripète et la force centrifuge ? et comment ils fonctionnent dans la vraie vie. Sa définition, son fonctionnement, son exemple et la différence entre la force centripète et la force centrifuge sont expliqués avec des images .

De plus, vous pouvez également télécharger le fichier PDF de cet article à la fin.

Qu'est-ce que la force centripète ?

La force centripète est définie comme la force qui amène un objet à suivre une trajectoire courbe et est dirigée vers le centre autour duquel le corps se déplace. Ou en termes simples, la force centripète est une force qui agit pour maintenir un objet en mouvement le long d'une trajectoire circulaire.

Fonctionnement de la force centripète

Imaginez une corde se balançant autour d'un cercle, avec une boîte de conserve attachée à son extrémité. La boîte est dans un état constant d'accélération car sa vitesse change constamment en raison de sa trajectoire circulaire. L'accélération de la canette est causée par une force nette agissant sur l'objet.

Cela tire toujours un objet vers le centre d'un cercle, sans cette force, un objet continuera à se déplacer en ligne droite. La force centripète est la tension sur la corde.

La force centripète est équivalente à la vitesse de la masse au carré divisée par le rayon. Au fur et à mesure que ces variables changent, la force centripète change, une augmentation de la masse ou de la vitesse ou une diminution du rayon entraînera une augmentation de la force centripète.

Une diminution de la masse ou de la vitesse ou une augmentation du rayon entraînera une diminution de la force centripète. Si la corde est coupée, la boîte ne maintiendra plus une trajectoire circulaire et volera en ligne droite tangente en raison de la première loi d'inertie de Newton.

Exemples de force centripète

1. La force de gravité tire la lune vers le centre de la terre, ce pôle est la force centripète qui maintient la lune en orbite autour de la terre. Si la gravité terrestre cessait d'exister, la lune s'envolerait dans l'espace en ligne droite.
2. Un autre exemple de force centripète est la force qui lie la boue à un pneu lorsqu'il tourne. Au fur et à mesure que la vitesse de rotation du pneu augmente, la force centripète ne sera pas assez grande pour retenir la boue sur le pneu et la boue s'envolera du pneu en tangets en ligne droite.

Formule de la force centripète

La force centripète est généralement calculée par la formule ci-dessous.

Où,

• Fc =Force centriptale
• m =Masse de l'objet
• v =Vélocité
• r =Rayon

Qu'est-ce que la force centrifuge ?

C'est une force imaginaire externe subie par un objet qui se déplace sur une trajectoire circulaire en s'éloignant du centre de rotation. La théorie de la force centrifuge est utilisée pour définir la physique des dispositifs rotatifs tels qu'une centrifugeuse, une pompe centrifuge, des régulateurs centrifuges et bien d'autres dispositifs.

Travail de la force centrifuge

Comme nous en avons discuté avec la canette qui était attachée à la ficelle. La force centripète est la force qui crée la tension sur la corde. Il y a deux perspectives dans cet exemple, à l'extérieur de la boîte et à l'intérieur de la boîte.

Comme la troisième loi de Newton stipule que pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée de l'extérieur de la boîte, il devrait y avoir une force de réaction vers l'extérieur à la force centripète. Cette force fuyante centrale est connue sous le nom de force centrifuge.

La force centrifuge réactive est la force de réaction à une force centripète. La boîte soumise à un mouvement courbe accélère constamment vers l'axe de rotation. Cette accélération centripète est fournie par une force centripète qui est exercée sur la boîte par un autre objet.

Il s'agit de la force centrifuge réactive et est dirigée à l'opposé du centre de rotation et exercée par la boîte en rotation sur l'objet qui génère l'accélération centripète. Si l'objet est placé à l'intérieur de la boîte, il apparaît que l'objet a une force vers l'extérieur qui le pousse vers le fond de la boîte et loin du centre de rotation.

Force centrifuge apparente

La force centrifuge apparente est le plus souvent introduite comme une force extérieure apparente dans un référentiel en rotation. Elle est apparente ou imaginaire dans le sens où elle ne relève pas de l'interaction mais bien de l'inertie de l'objet. L'objet veut naturellement voyager en ligne droite mais la force centripète ne le permet pas.

Ce type de force est associé à la description du mouvement dans un référentiel non inertiel et est appelé force fictive ou inertielle. La force centrifuge réactionnaire et apparente n'est pas une force réelle. Par conséquent, c'est le résultat de la rotation, pas une force.

La force centrifuge apparente est en réalité l'inertie de l'objet. Une définition plus précise de la force centrifuge serait l'absence de force centrifuge.

Exemple de force centrifuge

1. Le poids d'un objet aux pôles et à l'équateur.
2. Le véhicule glisse en tournant ou glisse en contournant le virage.

Formule de force centrifuge

La force centrifuge est généralement calculée par la formule ci-dessous. Considérez que la vitesse de l'objet est connue, et elle est calculée par,

Où

• V =vitesse de la boîte en mouvement
• r =c'est la distance entre la canette en mouvement et le centre
• m =masse de la boîte en mouvement

Si la vitesse angulaire est connue, et qu'elle est calculée par,

Où

• ω = vitesse angulaire
• r =distance entre la boîte mobile et le centre
• m =masse de la boîte en mouvement

Différence entre la force centripète et la force centrifuge

Voici la principale différence entre la force centripète et la force centrifuge :

Comparaison basée sur	Force centripète	Force centrifuge
Définition	Elle est définie comme la force qui agit pour maintenir un objet en mouvement sur une trajectoire circulaire et est dirigée vers le centre du cercle.	Il est défini comme la force est une force imaginaire externe subie par un objet qui se déplace sur une trajectoire circulaire en s'éloignant du centre de rotation.
En mots simples	La force centripète est la force nécessaire pour un mouvement circulaire.	La force centrifuge est la force qui force un objet à s'échapper du centre.
Nature	Il considère une force réelle et a ses effets sur la vie réelle.	Il est considéré comme une force imaginaire mais il a aussi un effet réel.
Direction du mouvement	Cela fait tourner une direction vers le centre.	Cela fait qu'une direction se déplace tout droit sans tourner.
Observation	Ceci est vu à partir d'un référentiel inertiel.	Ceci est vu à partir d'un référentiel non inertiel.
Formule	F =mv²/r dans le sens opposé à la force centrifuge.	F =mv ²/r dans le sens opposé à la force centripète.
Exemple	La lune en orbite autour de la Terre.	Le véhicule glisse en tournant.
Applications	Dans une montagne russe, il fait des virages serrés le long des extrémités à l'aide de la force centripète qui l'empêche de s'éloigner des rails.	Vous avez dû voir le manège de Gravitron, dans lequel la force centrifuge procure du plaisir au cavalier en lui faisant sentir dans les airs.

En conclusion

Comme je l'ai expliqué plus haut, la force centripète est la force nécessaire pour faire bouger un objet en cercle. Alors que la force centrifuge est une force d'inertie qui semble agir sur tous les objets lorsqu'ils sont vus dans un cadre de référence en rotation.

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Donc pour l'instant, j'espère que vous avez entendu parler de la "force centripète contre force centrifuge “. Si vous avez des questions ou des doutes sur cet article, n'hésitez pas à les poser dans les commentaires. Si cet article vous a été utile, partagez-le avec vos amis.

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