Merkezkaç Kuvvet Nedir?
 

Merkezkaç kuvvet nedir?



Bir ipin ucuna taş bağlayıp hızla çevirmeye başlayın; taş bir çember biçiminde dönecek ve ipi gergin tutacaktır. Sanki ip, taşı, dairesel yörüngesinde tutmak için çekiyor gibidir. İp koparsa ya da siz ipi bırakırsanız, bu kez taş düz bir çizgi üzerinde ileri fırlayacaktır.
Bu biçimde "merkez"den kurtulup dışarı "kaçmaya" çalışan cisimlerin dışa doğru uyguladığı kuvvete merkezkaç kuvvet denir. Bu cisimleri dairesel bir yörüngede tutmak için gerekli olan ve içe doğru etkileyen kuvvete ise merkezcil kuvvet denir. Örneğin, bir pikap tablasının kenarına konan küçük bir cisim, tabla dönmeye başladığında herhangi bir merkezcil kuvvet bulunmadığı için savrulup gider; ama, su dolu bir kova, içindeki su dökülmeden başın üzerinden çevrilebilir.

Bir dönemeci hızla dönen bir otomobildeki yolcu, kendisini dönemecin dışına doğru çeki-liyormuş gibi duyumsar; otomobilin kendisi de, kötü hava koşullarında aynı yönde savru-labilir; bunu önlemek için yollar, dönemeçlerde içe doğru eğimli yapılır. Bisikletçiler ve motosikletçiler dönemeçleri dönerken, merkezkaç kuvvete karşı koymak için yana doğru yatarlar.

Bizi Dünya'nın üzerinde, gezegenleri Güneş'in çevresindeki yörüngelerinde tutan kütleçekim kuvveti merkezcil kuvvettir {bak.İVME; YERÇEKİMİ).
Daha ağır parçacıklar üzerinde etki yapan merkezkaç kuvvet daha büyüktür. Santrifüj makineleri de bu ilkeye dayalı olarak çalışır. Kaymağın sütten ayrılmasında ya da yağ üretiminde tortuların sıvıdan ayrılmasında santrifüj makinelerinden yararlanılır. Makine, içindeki sıvıyı büyük bir hızla döndürür ve daha ağır olan parçacıklar dışa doğru savru-lur. Aynı tür ayırma işlerinin yapılmasının gerektiği kimya ve tıp laboratuvarları, santrifüj makinelerinin kullanıldığı başlıca yerlerdendir.

Cevap : Merkezkaç Kuvvet Nedir?
 

http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1353503624

Merkezkaç kuvveti anlamlı fakat gerçek olmayan, yani Newton yasalarına uyan bir kuvvet değildir. Newton’a göre duran bir cisme etki eden kuvvet o cismin ivme kazanmasına neden olur. Ve yine Newton’a göre hareket halindeki bir cisim, üzerine kuvvet etki etmediği sürece hareketine devam edecektir. Dairesel hareket sistemlerinde yani dönen sistemler için başlangıçta duran bir cisim (yatayda dönen bir levha ya da bir atlıkarınca ve üzerinde hareketsiz bir cisim düşünün) hareket başladığında dışa doğru kayma eğilimi gösterecektir. Yani cisim merkezden dışa doğru bir ivme kazanacaktır.. Newton’a göre bu cisme ivmenin yönünde (dışa doğru) bir kuvvet etki ediyor olması gerekir. İşte gerçekte olmayan bu kuvvete merkezkaç kuvveti diyoruz. Ama bu durum sisteme içeriden bakıldığı zaman böyledir.. Eğer sistemi dışarıdan incelersek durumun farklı olduğunu görürüz. Otobanların keskin virajlardaki eğimi araçların kontrolünü kaybetmesini azaltmak içindir.. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'nde yapılan NASCAR yarışlarında virajların eğimli olmasının nedeni merkezkaç kuvvetinin etkisini azaltmaktır.. Böylece hem pilotlar virajı rahat ve hızlı bir şekile döner,hem de korkunç kazalar engellenir. Bu örnek gerçek hayatımızda da karşımıza çıkmaktadır..

Merkezkaç kuvvetin büyüklüğü; Fmk =m.V2/r eşitliğinden bulunur.Ayrıca bu eşitlikteki V, çizgisel hız olduğundan açısal hız ile yarıçapın çarpımı olarak da ifade edilebilir.(V=W.r)Bu eşitlikten merkezkaç kuvveti, F=m.w.w.r olarak da yazılabilir..

Cevap : Merkezkaç Kuvvet Nedir?
 

http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1353503692

Merkezkaç kuvvet,çembersel bir yörüngede dolanan bir cismin bu yörünge üzerinde kalmasını sağlayan merkezcil kuvvet ile aynı büyüklük ve doğrultuda ama ters yöndeki varsayımsal kuvvet.

Yere çakılı bir kazığa bağlı bir ipin ucuna bağlı ve yatay düzlemde hızla dönmekte olan bir taşın hız vektörünün doğrultusu sürekli olarak değişir,bu nedenle taşın bir ivmesi vardır ve bu ivme kazığa doğru yönlenmiştir.bu ivmeye yol açan kuvvetin büyüklüğü taşın hızının karesi ile ipin uzunluğunun oranına eşittir.Newton'un ikinci yasası uyarınca ivme bir kuvvetin etkisiyle oluşur.bu durumda ivmeyi oluşturan kuvvet ipteki gerilmedir.Yerçekiminin etkisi ihmal edilirse ve taş sabit bir hızla deviniyorsa,ipteki merkeze (içeri) doğru yönlenmiş gerilim ,taşa etkiyen tek kuvvettir.İpin kopması durumunda taş devinimini,çembersel yörüngeye ipin kapması anındaki teğetin doğrultusunda ve doğrusal bir yol boyunca sürdürür.Bunun nedeni taşın eylemsizliğidir.yoksa ip kopunca taşın ( sanıldığı gibi) merkezden dışarı doğru çapsal doğrultuda fırlamasına yol açan bir merkezkaç "kuvvet" yoktur..

Merkezkaç kuvvet Newton yasalarına göre gerçek bir kuvvet olmasa da kavram olarak oldukça yararladır.Örneğin,merkezkaç ( santrifüj) yöntemiyle çalışan kaymak makinesindeki ( ya da bir başka makinedeki ) akışkanın davranışını çözümlerken akışkanın Yer'e göre değil,döner kaba göre davranışını göz önüne almak daha elverişli ve kolaydır.bu durumda dönmekte olan referans sisteminde Newton yasalarının uygulanabilmesi için devinim denklemlerinde ,merkezcil kuvvete büyüklükçe eşit ama ters yöndre bir eylemsizlik kuvvetine ( bir başka deyişle varsayımsal bir kuvvete) yer verilmesi gereklidir.Dönmekte olan taşa bağlı kuvvetlerin dengede olduğu bir sistem elde edilebilmesi için dışarıya doğru yönlenmiş merkezkaç kuvvetin hesaba katılması gerekir.Merkezkaç kuvvet,

1)- dönme hızı arttıkça
2)- dönen cismin kütlesi büyüdükçe,
3)- dönme yarıçapı,bir başka deyişle,dönen cisim ile yörünge merkezi arasındaki uzaklık arttıkça büyür.

Merkezkaç kuvvet ,kütlenin ya da yarıçapın artması ile doğru orantılı olarak artar,dönme hızının ise karesi ile doğru orantılıdır.bir başka deyişle hızın 10 kat artması ( örn.dakikada 10 devirden 100'e çıkması).merkezkaç kuvvetin 100 kat artması sonucunu doğurur.Merkezkaç kuvvet genellikle g'nin katları cinsinden ifade edilir.( g yerkeçimi ivmesidir).Laboratuvar koşullarında 1.000.000.000 g'den daha büyük merkezkaç ivmeleri elde edilebilmiştir.


Kaynak:AnaBritannica cilt 22 frmsinsi.net için derlenmiştir.