Kas yra centrinė jėga?

Jėga, kurios reikia norint išlaikyti judantį objektą apskritime, vadinama įcentrine jėga. Žodis įcentrinis kilęs iš lotyniškų žodžių, reiškiančių „centras“, „centras“ ir „linkęs link“, petere. Vadinasi, įcentrinė jėga yra jėga, kuri stumia objektą link centro. Jei jo nebūtų, objektas judėtų tiesia linija.

Centripetinė jėga dažniausiai pastebima vairuojant automobilį. Pavyzdžiui, jei automobilis važiuoja lygiu ir tiesiu keliu pastoviu greičiu, jį subalansuoja kelio jėga, o variklio sukimo momentas subalansuoja trinties ir vėjo sukuriamas jėgas. Tokiu atveju automobilis yra pusiausvyroje, o įcentrinė jėga lygi nuliui. Jei automobilis artėja prie posūkio, kelias turi būti suprojektuotas taip, kad kompensuotų posūkį. Kelias turi suteikti papildomos jėgos, kad automobilis galėtų apvažiuoti posūkį ir nevažiuoti tiesiu keliu.

Daugelis kelių yra suprojektuoti taip, kad jie būtų pakelti atokiausiame krašte. Taip sukuriama jėga išlaikyti automobilius vingiuotame kelyje. Pakilęs arba nuožulnus kelias gali būti aiškiai matomas dviračių lenktynių trasose arba žiedinėse NASCAR® lenktynių trasose.

Palydovo žiūrėjimas per teleskopą yra vienas iš būdų pamatyti veikiančią įcentrinę jėgą. Palydovas skrieja aplink Žemę. Tokiu atveju įcentrinė jėga yra gravitacinė trauka tarp Žemės ir palydovo, nes be jos palydovas keliautų tik tiesia linija. Ta pati teorija taip pat gali būti naudojama centripetalinei jėgai, kuri palaiko planetas orbitoje aplink saulę. Planetoms jėgą tiekia Saulė, o ne Žemė.

Yra paprastų būdų, kaip pamatyti įcentrinę jėgą, atliekant eksperimentus namuose. Pavyzdžiui, paimkite skaidrų balioną ir įdėkite monetą į balioną. Tada išpūskite balioną burna, kad jis būtų drumstas iš abiejų galų ir skaidrus centre. Jei visas balionas skaidrus, jame per daug oro. Viena ranka laikykite balioną už jo kaklo ir pradėkite jį sukti aplinkui.

Iš pradžių gali atrodyti, kad moneta šokinėja baliono viduje. Galiausiai jis riedės baliono viduje, panašiai kaip dviratininkas, važiuojantis lenktynių trasa. Kai moneta pradeda judėti, ji turi skrieti aplink baliono vidų pusę minutės ar ilgiau. Tai įcentrinė jėga.