কেন্দ্রীভূত শক্তি: সূত্র, এটি কীভাবে গণনা করা হয়, উদাহরণ, অনুশীলন - শারীরিক - 2025

কেন্দ্রাতিগ বল একটি বক্ররেখা গ্রহণ আবর্তিত মৃতদেহ আউট ধাক্কা থাকে। এটি একটি কল্পিত শক্তি, সিউডোফোর্স বা জড়তা শক্তি হিসাবে বিবেচনা করা হয়, কারণ এটি বাস্তব বস্তুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট হয় না, তবে এটি দেহের জড়তার প্রকাশ। জড়তা হ'ল এমন সম্পত্তি যা বস্তুগুলিকে তাদের বিশ্রামের অবস্থা বা অভিন্ন আবৃত্তিক গতি ধরে রাখতে চায়, যদি তাদের কাছে থাকে।

"কেন্দ্রীভূত শক্তি" শব্দটি বিজ্ঞানী ক্রিশ্চিয়ান হিউজেনস (1629-1695) দ্বারা তৈরি করেছিলেন। তিনি বলেছিলেন যে গ্রহগুলির বক্ররেখার গতি তাদেরকে সরিয়ে নেওয়ার প্রবণতা রাখে যদি সূর্য তাদেরকে ধরে রাখতে কোনও শক্তি প্রয়োগ না করে এবং তিনি গণনা করেছিলেন যে এই শক্তিটি বেগের বর্গক্ষেত্রের সাথে সমানুপাতিক এবং বর্ণিত পরিধির ব্যাসার্ধের সাথে বিপরীতভাবে সমানুপাতিক ছিল।

চিত্র 1. কর্নিং করার সময়, যাত্রীরা একটি শক্তি অনুভব করে যা তাদের এগুলি থেকে বাইরে টেনে নিয়ে যায়। সূত্র: লিব্রশোট।

যারা গাড়িতে যাতায়াত করেন তাদের ক্ষেত্রে কেন্দ্রীভূত শক্তি মোটেই কল্পিত নয়। একটি গাড়ীর যাত্রীরা ডানদিকে ঘুরিয়ে বাম দিকে চালিত বোধ করে এবং তদ্বিপরীতভাবে, যখন গাড়িটি বাম দিকে ঘুরে, লোকেরা ডানদিকে একটি বল অনুভব করে, যা দেখে মনে হয় যে এগুলি বক্ররেখার কেন্দ্র থেকে দূরে সরে যেতে চায়।

কেন্দ্রাতিগ বল মাত্রার এফ _ছ নিম্নলিখিত অভিব্যক্তি দ্বারা হিসাব করা হয়:

- এফ _জি হ'ল কেন্দ্রীভূক্ত শক্তির परिमाण

- মি হ'ল বস্তুর ভর

- v গতি হয়

- আর বাঁকা পথের ব্যাসার্ধ।

ফোর্স একটি ভেক্টর, অতএব গা bold় প্রকারটি এর মাত্রা থেকে এটি আলাদা করতে ব্যবহৃত হয়, যা একটি স্কেলার।

সর্বদা মনে রাখবেন যে এফ _জি কেবল তখনই প্রদর্শিত হয় যখন গতি একটি ত্বরণী রেফারেন্স ফ্রেম ব্যবহার করে বর্ণনা করা হয়।

শুরুতে বর্ণিত উদাহরণে, স্পিনিং কারটি একটি ত্বরণী রেফারেন্স গঠন করে, কেননা এটির কেন্দ্রিক ত্বরণ প্রয়োজন যাতে এটি ঘুরতে পারে।

কেন্দ্রীভূত শক্তি গণনা করা হয়?

আন্দোলনের প্রশংসা করার জন্য রেফারেন্স সিস্টেমের পছন্দটি অতীব গুরুত্বপূর্ণ। একটি ত্বরিত রেফারেন্স ফ্রেমটি একটি অ-নিষ্কলুষ ফ্রেম হিসাবেও পরিচিত।

একটি স্পিনিং কারের মতো এই ধরণের সিস্টেমে সেন্ট্রিফিউগাল বলের মতো কল্পিত শক্তিগুলি উপস্থিত হয়, যার উত্স কোনও বস্তুর মধ্যে সত্যিকারের মিথস্ক্রিয়া নয়। কোনও যাত্রী বক্ররেখা থেকে তাকে কী ধাক্কা দেয় তা বলতে পারে না, তিনি কেবল এটিই নিশ্চিত করতে পারেন যে এটিই এই ক্ষেত্রে।

অন্যদিকে, একটি অন্তর্নিহিত রেফারেন্স সিস্টেমে, চলন্ত দেহ এবং পৃথিবীর মতো বাস্তব বস্তুগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া ঘটে যা ওজনকে জন্ম দেয়, বা দেহ এবং যে পৃষ্ঠের দিকে এটি সরায়, তার মধ্যে উদ্ভব ঘটে ঘর্ষণ এবং স্বাভাবিক

একজন পর্যবেক্ষক রাস্তার পাশে দাঁড়িয়ে গাড়িটি বাঁক ঘুরিয়ে দেখছেন এটি একটি অন্তর্বর্তী রেফারেন্স সিস্টেমের একটি ভাল উদাহরণ। এই পর্যবেক্ষকের জন্য, গাড়িটি ঘুরেছে কারণ বাঁকটির কেন্দ্রের দিকে পরিচালিত একটি শক্তি এটিতে কাজ করে, যা এটি থেকে বেরিয়ে আসতে বাধ্য করে। এটি টায়ার এবং ফুটপাথের মধ্যে ঘর্ষণ দ্বারা উত্পাদিত সেন্ট্রিপেটাল শক্তি।

অন্তর্বর্তী রেফারেন্স ফ্রেমে কেন্দ্রীভূত শক্তি উপস্থিত হয় না। সুতরাং এটি গণনা করার প্রথম পদক্ষেপটি সাবধানতার সাথে রেফারেন্স সিস্টেমটি নির্বাচন করা যা আন্দোলনটি বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হবে।

পরিশেষে, এটি লক্ষ করা উচিত যে অন্তঃস্থ রেফারেন্স সিস্টেমগুলি অগত্যা বিশ্রাম নেওয়ার দরকার হয় না, যেমন পর্যবেক্ষক যানটি পর্যবেক্ষকটি বাঁক ঘুরিয়ে দেয়। গবেষণাগার রেফারেন্স ফ্রেম হিসাবে পরিচিত একটি অন্তর্বর্তী রেফারেন্স ফ্রেমও চলতে পারে। অবশ্যই, একটি অন্তর্বর্তী সম্মানের সাথে ধ্রুব গতি সঙ্গে।

একটি জড় এবং অ-জড় পদ্ধতিতে ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম

বামদিকে পরের চিত্রে, একজন পর্যবেক্ষক ও দাঁড়িয়ে আছেন এবং ও এর দিকে তাকিয়ে আছেন, যিনি নির্দেশিত দিকে ঘোরানো প্ল্যাটফর্মে রয়েছেন। ও এর জন্য যা একটি অন্তর্বর্তী ফ্রেম, অবশ্যই ও এর পিছনে গ্রিডের প্রাচীর দ্বারা উত্পাদিত সেন্ট্রিপেটাল বল এফ _{সি এর} কারণে ঘোরানো থাকে ।

চিত্র 2. টার্নটেবলের উপরে দাঁড়িয়ে একজন ব্যক্তিকে দুটি পৃথক রেফারেন্স সিস্টেম থেকে দেখা যায়: একটি স্থির এবং অন্যটি সেই ব্যক্তির সাথে যায়। সূত্র: ফ্যাসিকা ডি স্যান্তিলানা।

কেবল ইনটারিয়াল রেফারেন্স ফ্রেমের ক্ষেত্রেই নিউটনের দ্বিতীয় আইন প্রয়োগ করা বৈধ, যা বলে যে নেট শক্তিটি ভর এবং ত্বরণের পণ্য সমান। এবং এটি করার সাথে সাথে ফ্রি-বডি ডায়াগ্রামটি দেখানো হয়েছে, আমরা এটি পেয়েছি:

একইভাবে, ডানদিকে চিত্রটিতে একটি মুক্ত-বডি ডায়াগ্রামও রয়েছে যা পর্যবেক্ষক ও 'কী দেখায় তা বর্ণনা করে। তার দৃষ্টিকোণ থেকে, তিনি বিশ্রামে রয়েছেন, সুতরাং তার উপর বাহিনী ভারসাম্যপূর্ণ।

এই বাহিনীগুলি হ'ল: সাধারণ এফ, যা দেয়ালটি তার উপর প্রসারিত হয়, এটি লাল এবং কেন্দ্রের দিকে নির্দেশিত হয় এবং কেন্দ্রীভূত শক্তি এফ _জি যা এটি বাহিরের দিকে ঠেলে দেয় এবং যা কোনও মিথস্ক্রিয়া দ্বারা উত্পন্ন হয় না, এটি একটি অ-নিষ্কলুষ শক্তি আবর্তিত রেফারেন্স সিস্টেমগুলিতে উপস্থিত হয়।

কেন্দ্রীভূত শক্তি কল্পিত, এটি একটি আসল শক্তি, যোগাযোগ বা কেন্দ্রের দিকে নির্দেশ করে যে সাধারণ শক্তি দ্বারা ভারসাম্যপূর্ণ। এভাবে:

উদাহরণ

যদিও কেন্দ্রীভূত শক্তিটিকে ছদ্ম শক্তি হিসাবে বিবেচনা করা হয়, তবে এর প্রভাবগুলি বেশ বাস্তব, নিম্নলিখিত উদাহরণগুলিতে দেখা যায়:

- একটি বিনোদন পার্কের যে কোনও স্পিনিং গেমে, কেন্দ্রীভূত শক্তি উপস্থিত রয়েছে। তিনি নিশ্চিত করে যে আমরা "কেন্দ্র থেকে পালিয়ে যাব" এবং আপনি যদি চলন্ত কারাউসেলের কেন্দ্রে যেতে চেষ্টা করেন তবে ধ্রুবক প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয়। নিম্নলিখিত দুলের মধ্যে আপনি কেন্দ্রীভূত শক্তি দেখতে পাবেন:

- কোরিওলিস প্রভাব পৃথিবীর আবর্তন থেকে উত্থিত হয়, যা পৃথিবীকে একটি জড় ফ্রেম হওয়া বন্ধ করে দেয়। তারপরে কোরিওলিস ফোর্স উপস্থিত হয়, এটি সিউডো-ফোর্স যা বস্তুগুলিকে দীর্ঘস্থায়ীভাবে প্রতিবিম্বিত করে, যেমন লোকেরা টার্নটেবলের উপর দিয়ে চলার চেষ্টা করে।

অনুশীলন

অনুশীলনী 1

ত্বরণ A এর ডান দিকে মোড় দেওয়া একটি গাড়ীর ভিতরে থাকা রিয়ারভিউ আয়না থেকে একটি স্টাফ খেলনা রয়েছে। খেলনা থেকে নিখরচায় দেহের চিত্রগুলি আঁকুন এবং তুলনা করুন:

ক) রাস্তায় দাঁড়িয়ে থাকা কোনও পর্যবেক্ষকের রেফারেন্সের জড় ফ্রেম।

খ) গাড়িতে ভ্রমণকারী একজন যাত্রী।

সমাধান

একটি পর্যবেক্ষক রাস্তা বিজ্ঞপ্তিগুলিকে খেলনা ত্বরণ সঙ্গে দ্রুত চলন্ত হয়, উপর দাঁড়িয়ে একজন ডানদিকে।

চিত্র 3. অনুশীলন 1 এ জন্য ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম। সূত্র: এফ.জাপাটা।

খেলনাটিতে দুটি বাহিনী অভিনয় করে: একদিকে স্ট্রিং টিতে টান এবং উল্লম্ব ওজন নিচে ডাব্লু The

মানসিক চাপের অনুভূমিক উপাদান: টি। সিনθ হ'ল ভারসাম্যহীন শক্তি ডানদিকে ত্বরণের জন্য দায়ী, সুতরাং কেন্দ্রিক শক্তিটি হ'ল:

সমাধান খ

গাড়িতে যাত্রীর জন্য খেলনা সামঞ্জস্যের সাথে ঝুলে থাকে এবং চিত্রটি নিম্নরূপ:

চিত্র 4. ব্যায়াম 1 বি এর জন্য ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম। সূত্র: এফ.জাপাটা।

পূর্ববর্তী ক্ষেত্রে হিসাবে, ওজন এবং চাপের উল্লম্ব উপাদান ক্ষতিপূরণ হয়। তবে অনুভূমিক উপাদানটি কল্পিত শক্তি F _g = mA দ্বারা ভারসাম্যযুক্ত, যেমন:

অনুশীলন 2

একটি মুদ্রা একটি পুরানো একধরনের প্লাস্টিক রেকর্ড প্লেয়ারের কিনারায় রয়েছে যার ব্যাসার্ধ 15 সেন্টিমিটার এবং এটি 33 টি বিপ্লব / মিনিটে ঘুরছে। মুদ্রার সাথে রেফারেন্স সংহতির ফ্রেম ব্যবহার করে মুদ্রাটি স্থানে থাকার জন্য প্রয়োজনীয় স্থিতিশীল ঘর্ষণটির সর্বনিম্ন সহগ আবিষ্কার করুন।

সমাধান

চিত্রটিতে মুদ্রার সাথে সরানো একটি পর্যবেক্ষকের জন্য ফ্রি-বডি ডায়াগ্রাম রয়েছে। স্বাভাবিক এন যে টার্নটেবলটি উল্লম্বভাবে বহন করে তা ওজন ডাব্লু দ্বারা ভারসাম্যহীন হয়, যখন কেন্দ্রকেন্দ্রিক শক্তি এফ _জি স্থিতিশীল _{ঘর্ষণ} F _{ঘর্ষণ} দ্বারা ক্ষতিপূরণ হয় ।

চিত্র 5. অনুশীলনের জন্য নিখরচায় বডি ডায়াগ্রাম ২. উত্স: এফ.জাপাটা।

কেন্দ্রকেন্দ্রিক শক্তির প্রস্থতা এমভি ² / আর, শুরুতে যেমনটি বলা হয়েছিল, তারপরে:

অন্যদিকে, স্থির ঘর্ষণ শক্তি দ্বারা দেওয়া হয়:

যেখানে _গুলি স্থির ঘর্ষণটির সহগ, সেখানে একটি মাত্রাবিহীন পরিমাণ যার মান ভূপৃষ্ঠগুলির সংস্পর্শে রয়েছে তার উপর নির্ভর করে। এই সমীকরণটি প্রতিস্থাপন করা হ'ল:

স্বাভাবিকের দৈর্ঘ্য নির্ধারিত হয় যা এন = মিলিগ্রাম অনুযায়ী ওজনের সাথে সম্পর্কিত। আবার প্রতিস্থাপন:

বিবৃতিতে ফিরে, এটি রিপোর্ট করে যে মুদ্রাটি 33 টি বিপ্লব / মিনিটের হারে আবর্তিত হয়, যা কৌণিক বেগ বা কৌণিক ফ্রিকোয়েন্সি the, রৈখিক গতির সাথে সম্পর্কিত v:

এই মহড়ার ফলাফলগুলি একই রকম হত যদি কোনও আন্তঃসূত্র রেফারেন্স ফ্রেম নির্বাচন করা হত। এই জাতীয় ক্ষেত্রে, কেন্দ্রের দিকে ত্বরণ ঘটাতে সক্ষম একমাত্র শক্তি হ'ল স্থির ঘর্ষণ।

অ্যাপ্লিকেশন

যেমনটি আমরা বলে আসছি, কেন্দ্রকেন্দ্রিক শক্তি হ'ল একটি কল্পিত শক্তি, যা জড় ফ্রেমে প্রদর্শিত হয় না, যা কেবল নিউটনের আইনগুলি বৈধ। তাদের মধ্যে কেন্দ্রবিন্দু শক্তি শরীরকে কেন্দ্রের দিকে প্রয়োজনীয় ত্বরণ সরবরাহ করার জন্য দায়বদ্ধ।

সেন্ট্রিপেটাল বল ইতিমধ্যে পরিচিতদের থেকে আলাদা বল নয়। বিপরীতে, এটি যথাযথভাবে এগুলি হয় যখন উপযুক্ত হয় যখন কেন্দ্রিক বাহিনীর ভূমিকা পালন করে। উদাহরণস্বরূপ, মাধ্যাকর্ষণ যা পৃথিবীর চারপাশে চাঁদের কক্ষপথ তৈরি করে, একটি দড়ির মধ্যে উত্তেজনা যার দ্বারা একটি পাথর আবর্তিত হয়, স্থির ঘর্ষণ এবং তড়িৎ শক্তি।

যাইহোক, তীব্র রেফারেন্স ফ্রেমগুলি অনুশীলনে প্রচুর হিসাবে, কল্পিত শক্তির খুব প্রকৃত প্রভাব রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, এখানে তিনটি গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে যেখানে এগুলির স্পষ্ট প্রভাব রয়েছে:

centrifuges

সেন্ট্রিফিউজগুলি পরীক্ষাগারে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত যন্ত্রগুলি। শুরুতে বর্ণিত সমীকরণ অনুসারে, পদার্থগুলির মিশ্রণটি উচ্চ গতিতে ঘোরানো এবং বৃহত্তর ভর সহকারে substances পদার্থগুলি একটি বৃহত্তর কেন্দ্রীভূত শক্তি অনুভব করা উচিত The

তারপরে সবচেয়ে বৃহত্তর কণা ঘূর্ণনের অক্ষ থেকে দূরে সরে যাওয়ার প্রবণতা পোষণ করবে, এইভাবে হালকা থেকে পৃথক করা হবে যা কেন্দ্রের কাছাকাছি থাকবে।

পরিষ্কারক যন্ত্র

স্বয়ংক্রিয় ওয়াশারের বিভিন্ন স্পিন চক্র রয়েছে। তাদের মধ্যে, কাপড়টি বাকি জলটি মুছে ফেলার জন্য সেন্ট্রিফিউজ করা হয়। চক্রের যত বিপ্লবগুলি তত বেশি হবে, ধোয়া শেষে কম স্যাঁতসেঁতে পোশাক পড়তে হবে।

কার্ভস এর ক্যান্ট

রাস্তায় কর্নিংয়ে গাড়িগুলি আরও ভাল, কারণ ট্র্যাকটি কিছুটা veালু বক্রের কেন্দ্রের দিকে যায়, যা ক্যান্ট হিসাবে পরিচিত। এইভাবে, গাড়ীটি বক্ররেখা ছাড়াই পালাটি সম্পূর্ণ করতে টায়ার এবং রাস্তার মধ্যে স্থির ঘর্ষণ উপর একচেটিয়াভাবে নির্ভর করে না।

তথ্যসূত্র

1. আকোস্টা, ভিক্টর চক্র 5 ম গ্রেডের শিক্ষার্থীদের জন্য সেন্ট্রিফুগাল ফোর্সে একটি ডডাকটিক গাইড নির্মাণ Ret
2. Toppr। গতির আইন: বিজ্ঞপ্তি মোশন। পুনরুদ্ধার: toppr.com থেকে।
3. রেজনিক, আর। (1999)। শারীর। ভলিউম 1. স্পেনীয় ভাষায় তৃতীয় এড। Compañía সম্পাদকীয় কন্টিনেন্টাল এসএ ডি সিভি
4. হিডালগো রাজ্যের স্বায়ত্তশাসিত বিশ্ববিদ্যালয়। অপকেন্দ্র বল. উদ্ধার করা হয়েছে: uaeh.edu.mx
5. উইকিপিডিয়া। Centrifuges। উদ্ধার করা হয়েছে: es.wikedia.org থেকে ipedia