כוח צנטריפוגלי
כוח פיזיקלי שפועל על גוף הנתון בתנועה מעגלית / ויקיפדיה האנציקלופדיה encyclopedia
בפיזיקה, כּוֹחַ צֶנְטְרִיפוּגָלִי (מלטינית, "בורח מהמרכז": centrum - מרכז, fugere - לברוח; לפי האקדמיה ללשון העברית: כּוֹחַ סִרְכּוּזִי[1]) הוא כוח מדומה המושך גוף הנתון בתנועה מעגלית לאורך רדיוס הסיבוב בכיוון הפונה החוצה ממרכז המעגל.
נניח שיש לנו גוף בעל מסה m שמבצע תנועה מעגלית קבועה ברדיוס r. על אף שגודל המהירות לא משתנה, גוף שמבצע תנועה כזו נמצא בתאוצה, מפני שכיוון המהירות משתנה. בכל רגע נתון יש לגוף מהירות קווית בכיוון המשיק למעגל הסיבוב, וכיוון זה משתנה. עקרון ההתמדה קובע שהגוף שואף להתמיד בתנועה ישרה בכיוון המשיק, ולכן הגוף "נמשך" כלפי חוץ הסיבוב. משיכה זו היא הכוח הצנטריפוגלי, והיא למעשה מקרה פרטי של כוח ד'לאמבר.
כדי לקיים תנועה מעגלית חייב להיות כוח המושך את הגוף כלפי מרכז הסיבוב. כוח זה נקרא כוח צנטריפטלי. בניגוד לכוח הצנטריפוגלי, הכוח הצנטריפטלי אינו כוח מדומה. מכיוון שהכוח הצנטריפטלי ניצב למהירות, הוא משנה את כיוונה, אך לא את גודלה.
מתמטית, הכוח הצנטריפוגלי ניתן לביטוי באופן הבא:
כאשר m היא מסת הגוף, היא התאוצה הרדיאלית, היא המהירות, r הוא רדיוס הסיבוב ו- היא המהירות הזוויתית.
- מתקיים
(הפיתוח המתמטי המפורט מופיע בערך כוח קוריוליס)
דוגמה לכוח הצנטריפוגלי מחיי היום יום היא המשיכה כלפי חוץ שאנו חשים בקרוסלה מסתובבת, או כלפי קירות המכונית כאשר היא מבצעת סיבוב. כפי שרואים בנוסחה, ככל שהקרוסלה מסתובבת במהירות גבוהה יותר, כך הכוח הצנטריפוגלי חזק יותר, וקשה יותר שלא לעוף מהקרוסלה.