Tangenta despre forta centrifuga

[Electron]

De fapt nici centripetă nu e bine pentru că eu vorbeam de fapt de acceleraţia centrifugă (centripet înseamnă "care tinde să se apropie de centru" şi este opusul termenului centrifug) generată de rotaţia Pământului.

Depinde ce masori. Sa nu uitam ca forta centrifuga este de fapt o pseudo-forta. Forta centripeta e cea reala.

Ca sa lamurim acest aspect, te intreb ceva: Sa zicem ca eu invart deasupra capului o piatra legata de o sfoara. Ce acceleratii sunt implicate si asupra cui actioneaza ?

e-

[Skolon]

Da, ai dreptate, depinde cum defineşti.

Asupra pietrei acţionează forţa centrifugă (forţa care face ca acea piatră să aibe tenţinţa de a-şi menţine starea de mişcare) şi forţa "de tracţiune" ce se transmite prin sfoară de la mâna ta (şi care are tendinţa de a schimba continuu starea=direcţia de mişcare a pietrei).
Prima forţă imprimă pietrei o acceleraţie centrifugă iar a două una centripetă.

În cazul unui om pe suprafaţa Pământului, forţa de atracţie gravitaţională a Pământului imprimă omului o acceleraţie centripetă iar forţa de inerţie ce încearcă să menţină starea de mişcare a corpului omului îi imprimă acestuia o acceleraţie centrifugă .

[Electron]

Asupra pietrei acţionează forţa centrifugă (forţa care face ca acea piatră să aibe tenţinţa de a-şi menţine starea de mişcare)

Skolon, asa ceva nu exista. Aristotel credea ca e nevoie de o forta ca sa mentina un corp in miscare, dar Galilei a reusit sa demonstreze suficient de clar ca acesta idee nu corespunde realitatii. Iar mai nou eperimentele facute in sisteme riguros inertiale au dovedit-o cu succes.

şi forţa "de tracţiune" ce se transmite prin sfoară de la mâna ta (şi care are tendinţa de a schimba continuu starea=direcţia de mişcare a pietrei).

Da, aceasta forta e reala si se numeste forta centripeta. Tocmai de aceea piatra se misca pe o traiectorie care nu e dreapta, ci curba: deoarece e accelerata de forta asta (care apropo, nu e echilibrata de nimeni, in sistemul de referinta al mainii).

Prima forţă imprimă pietrei o acceleraţie centrifugă iar a două una centripetă.

Prima parte a afirmatiei este eronata, in primul rand pentru ca forta centrifuga nu exista de fapt, si in al doilea rand pentru ca daca ar exista cum zici tu si ar actiona asupra pietrei, ea ar anula pe cea centripeta si piatra nu ar mai fi accelerata, adica ar avea viteza constanta, adica nu s-ar putea misca pe o traiectorie in forma de cerc. Vorbim desigur in sistemul de referinta al mainii in jurul careia se misca piatra.

Alt exemplu clasic de pseudoforta este forta normala care apare ca reactiune la apasare. Si aceea este o pseudoforta si nu poate accelera vreun corp, decat daca sunt privite din sisteme de referinta neinertiale.

Totusi, care e treaba cu forta asta centrifuga? Ea este perceputa doar in sistemul de referinta al pietrei, si este echivalenta "inertiala" a acceleratiei centripete pe care o suporta de fapt (in sistemul legat de mana mea). Fiind o forta din alt sistem de referinta, ea nu "exista" simultan (pentru acelasi observator) cu cea centripeta, si ca atare nu se poate compune cu ea in nici un caz.

În cazul unui om pe suprafaţa Pământului, forţa de atracţie gravitaţională a Pământului imprimă omului o acceleraţie centripetă

Corect. Daca Pamantul nu ne-ar atrage, si nu ar exista forte de frecare, de indata ce un om nu s-ar mai tine de ceva fix de pe pamant, ar fi "lansat in spatiu" (adica ar continua pe directia tangenta la suprafata Pamantului din punctul in care l-a parasit) datorita inertiei sale.

Alt exemplul tipic unde se pune in evidenta acceleratia centripeta sunt satelitii geo-stationari. De precizat ca acesti sateliti se afla de fapt in cadere libera spre Pamant. Ca o nota interesanta, sistemele legate de corpurile in cadere libera sunt cele mai bune exemple de sisteme de referinta inertiale.

iar forţa de inerţie ce încearcă să menţină starea de mişcare a corpului omului îi imprimă acestuia o acceleraţie centrifugă .

Asta nu e corect, pentru ca fortele de tip inertial nu produc acceleratii. Retine ca forta centrifuga e perceputa doar in sitemul de referinta al corpului omului obligat sa urmeze traiectoria curba (fara sa fie in cadere libera). Cum poate omul simti asta? Pai daca are o piatra in mana el va simti (cu aparate suficient de sensibile) ca piatra "vrea sa fuga" pe directie normala axei de rotatie a Pamantului. O poate simti tocmai pentru ca e nevoie de o forta centripeta care sa tina piatra in mana omului, in plus de forta gravitationala. Efectul e cu atat mai evident cu cat rotatia e mai rapida, de exemplu pe un carusel. In orice caz insa, fortele centrifuge nu accelereaza nimic, deoarece o data lasat piatra  din mana (de indata ce forta centripeta nu mai actioneaza) si pseudoforta centrifuga dispare.

A se remarca faptul ca, daca omul nu e constrans sa urmeze o traiectorie curba de contactul cu alt corp (cum e cazul unei curbe bruste in masina) el nu simte "singur" forta centrifuga, adica in sistemul sau de referinta nu poate masura forta centrifuga decat daca foloseste alt corp, care ori il obliga sa urmeze traiectoria curba (vezi usa masinii) ori e obligat de om sa aiba traiectoria curba (vezi piatra din mana). Este exact situatia in care se afla un om in cadere libera: el nu poate sa "se cantareasca" in nici un fel, pentru ca (pseudo)forta sa de "inertie" nu exista in sistemul sau de referinta.


e-

[Mihnea Maftei]

Alt exemplu clasic de pseudoforta este forta normala care apare ca reactiune la apasare. Si aceea este o pseudoforta si nu poate accelera vreun corp, decat daca sunt privite din sisteme de referinta neinertiale.

Electron, ai putea, te rog, sa explici mai detaliat de ce forta normala care apare ca reactiune la apasare este o pseudoforta? Si, daca ajuta la explicatie, ce inseamna "pseudoforta".

Mi se pare gresita afirmatia ta de mai sus (totusi, depinde de ce inseamna exact "pseudoforta").

[foton01]

Daca Pamantul actioneaza cu o forta asupra unui corp atunci si acel corp trebuie sa actioneza cu o forta asupra Pamantului (principiul actiunii si reactiunii). Aceasta forta cu care corpul actioneaza asupra Pamantului  apare in mod "automat" ,aceasta forta nu efectueaza lucru mecanic. Lucru mecanic este efectuat de catre greutate. Cred ca asta a vrut sa spuna electron prin pseudoforta.

[Electron]

Mi se pare gresita afirmatia ta de mai sus (totusi, depinde de ce inseamna exact "pseudoforta").

Care parte din afirmatia mea ti se pare gresita?

Pentru a intelege diferenta dintre o forta (reala) si o pseudoforta, trebuie sa ne uitam la definitia dinamica a fortei, ca fiind acel ceva ce (poate sa) provoace o modificare a impulsului unui corp, intr-un interval de timp dat (altfel spus, il poate accelera). Cand un corp sta pe o masa (sau pe un plan inclinat), asupra lui actioneaza forta de reactiune normala. Este el accelerat de acea forta? Se pare ca nu.
Cineva observator va putea spune ca asurpa aceluiasi corp actioneaza si forta de greutate (in sitemul de referinta al mesei) si ca nici ea nu accelereaza corpul. E corect, atata timp cat corpul e inca pe masa. Dar daca brusc luam masa de sub corp, ce se va intampla? Ce forta va accelera corpul? Desigur ca doar forta reala, care poate sa o faca, si anume forta de greutate. O data cu disparitia mesei, dispare si reactiunea normala, care era doar o pseudoforta.

A se retine ca vorbesc din punct de vedere dinamic. Conform TRG, forta de greutate are un caracter mult mai special, fiind doar un efect al curburii spatiu-timpului din cauza maselor din Univers, ceva cu totul deosebit de fortele electro-magnetice spre exemplu. Dar asta e o cu totul alta distinctie si discutie.

e-

[Mihnea Maftei]

Multumesc pentru explicatie, Electron.

Care parte din afirmatia mea ti se pare gresita?

Afirmatia ca forta normala care apare ca reactiune la apasare este o pseudoforta.

Inteleg ca forta normala nu poate accelera corpul si observasem ca probabil lipsa acestei proprietati este motivul pentru care ai spus ca este o pseudoforta:

Alt exemplu clasic de pseudoforta este forta normala care apare ca reactiune la apasare. Si aceea este o pseudoforta si nu poate accelera vreun corp, decat daca sunt privite din sisteme de referinta neinertiale.

E adevarat ca asupra corpului asezat pe masa actioneaza doar greutatea si forta normala (nu vorbim de forta creata de presiunea atmosferica (care oricum e zero pentru un corp rugos, in fine) etc....). Iar acceleratia corpului fata de masa e zero, cele doua forte fiind egale in modul. De aceea, nu vedeam nimic deosebit la forta de reactiune normala (in afara poate de faptul ca nu poate accelera un corp, dar asta nu mi se parea "deosebit"...).

Prin urmare, pur si simplu prin definitie, o forta care nu poate accelera un corp este o "pseudoforta"?

[mircea_p]

Daca avem un corp pe o masa si masa se misca accelerat in sus, ce forta accelereaza corpul de pe masa? Nu este o forta de interactiune normala dintre masa si corp?
Sau in cazul problemei tipice de manual, cu doua blocuri pe o masa, din care unul e impins de o forta orizontala si la randul lui impinge alt bloc, nu este forta "normala" (de data asta orizontala) cea care accelereaza celalalt bloc?
Forta numita "normala" e doar componenta normala la suprafata a rezultantei interactiunii dintre corpuri.
Asa si frecarea statica ar fi o pseudoforta, in cazul fara rostogolire, cel putin. Ca nu accelereaza nimic.

[Electron]

Daca avem un corp pe o masa si masa se misca accelerat in sus, ce forta accelereaza corpul de pe masa? Nu este o forta de interactiune normala dintre masa si corp?

Da si nu. Trebuie sa tinem cont din ce sistem de referinta observam corpul.  Sper ca esti de acord ca situatia descrisa de tine este perfect echivalenta (din punct de vedere dinamic) cu situatia in care masa sta pe loc (pe Pamant) si observatorul cade cu acceleratia amintita de tine spre Pamant (poate fi si alta decat g). Din punctul de vedere al observatorului care cade, de fapt corpul (cu tot cu masa si insusi Pamantul) e accelerat "in sus", nu? Ei bine, ce forta accelereaza corpul in acest caz? Din punctul de vedere al celui care cade, exista "o atractie <<gravitationala>> in sus" care face ca tot ce observa el sa fie "atras" spre tavan si sa se miste accelerat "in sus" cu respectiva acceleratie (repet, atat corpul cat si masa). Asta este pentru el sursa acceleratiei corpului iar actiunea si reactiunea pe care el le poate detecta intre masa si corp sunt date strict de acceleratia gravitationala g a Pamantului care in tot acest timp impinge corpul in masa (in jos) (si desigur masa in Pamant).

Cu alte cuvinte, ceea ce ai omis in exemplul tau este ca pentru ca masa sa fie accelerata in sus, ea trebuie sa fie actionata de o forta reala, si asta se transmite corpului de pe ea, imprimand-ui aceeasi acceleratie si lui (asa cum e vazuta de observatorul propus de tine, nu in situatia descrisa de mine). Fortele de contact transmit aceste actiuni, dar ele sunt generate mereu de niste forte reale, si dispar de indata ce nu mai exista fortele reale (pentru ca fara forte reale corpurile in cadere libera nu vor simti forte de contact) de aceea sunt numite pseudoforte.

Sau in cazul problemei tipice de manual, cu doua blocuri pe o masa, din care unul e impins de o forta orizontala si la randul lui impinge alt bloc, nu este forta "normala" (de data asta orizontala) cea care accelereaza celalalt bloc?

Este exact acelasi exemplu, doar ca de data asta "acceleratia" observatorului ar fi orizontala in timp ce cea gravitationala ramane verticala. Dar la fel, pseudofortele normale sunt generate de forta reala cu care se impinge primul corp.

Forta numita "normala" e doar componenta normala la suprafata a rezultantei interactiunii dintre corpuri.

De acord. Si cu ce neaga asta definitia folosita de mine pentru pseudoforta? Din cate stiu eu pentru interactiune e nevoie de o forta reala care sa o produca. Fara aceasta nu avem interactiune, nu avem "forte de contact". Cu alte cuvinte, pseudofortele sunt consecinte ale interactiunii, nu cauze ale lor.

Asa si frecarea statica ar fi o pseudoforta, in cazul fara rostogolire, cel putin. Ca nu accelereaza nimic.

Asa si este, daca ma intrebi pe mine.

e-

[Skolon]

Electron, nu ştiu dacă chiar ai dreptate.

Dacă asupra pietrei ar acţiona o singură forţă "reală" atunci ea s-ar mişca rectiliniu accelerat. Pseudo sau nu, forţa centrifugă are un efect real asupra pietrei. Cum ar putea ceva "virtual" să aibă efecte reale?

Cele două forţe descrise de mine mai sus sunt egale şi de sens contrar şi deci efectul lor se anulează. Însă nici una dintre ele nu generează rotirea pietrei în jurul mâinii tale, sper că eşti de acord.

[Electron]

Dacă asupra pietrei ar acţiona o singură forţă "reală" atunci ea s-ar mişca rectiliniu accelerat.

Gresit. Cand arunci o piatra pe directie oblica (un proiectil), ce forte actioneaza asupra lui in timp ce "zboara". Care sunt daca sunt mai multe? Si ce forma are traiectoria sa?

Pseudo sau nu, forţa centrifugă are un efect real asupra pietrei. Cum ar putea ceva "virtual" să aibă efecte reale?

Care e efectul pe care-l are forta centrifuga asupra pietrei (si in ce sistem de referinta, desigur) ?

Cele două forţe descrise de mine mai sus sunt egale şi de sens contrar şi deci efectul lor se anulează.

Poftim? Daca efectul lor se anuleaza, atunci de ce este accelerata piatra? Adica de ce nu se misca rectiliniu si uniform?

Însă nici una dintre ele nu generează rotirea pietrei în jurul mâinii tale, sper că eşti de acord.

Poate ca nu intelegi de ce se roteste piatra in jurul mainii. In primul rand, pentru a se putea roti trebuie sa aiba o viteza. Viteza asta este mereu perpendiculara pe sfoara cu care e legata (e tangenta la traiectoria circulara). Forta centripeta accelereaza piatra, adica ii schimba vectorul viteza, dar in loc sa schimbe modulul vectorului ii modifica doar directia. Retine ca a accelera un corp inseamna a-i modifica vectorul viteza, iar un vector se poate modifica si daca ramane constant in modul, exact ca in situatia de fata.

e-

[Skolon]

Care e efectul pe care-l are forta centrifuga asupra pietrei (si in ce sistem de referinta, desigur) ?

Dă-mi voie să-ţi răspund de data asta cu o întrebare.
Atunci când maşina ia o curbă strânsă, ce anume simţi tu: faptul că maşina acţioneză asupra ta cu o forţă încercând să te facă să te mişti în alt mod, sau faptul că întregul tău corp încearcă să îşi păstreze modul în care se mişcă?
Eu cred că ambele răspunsuri sunt la fel de corecte.

Efectul forţei centrifuge este că ... poţi învârti piatra.
Dacă forţa (centrifugă în acest caz) nu ar exista, atunci în momentul în care aţa s-ar întinde pentru prima dată (adică forţa de la mâna ta ar ajunge la piatră) piatra ar porni direct către mâna ta indiferent de modul în care se mişca mai înainte.
Piatra continuă să se mişte tocmai pentru că se mişca şi înainte de a acţiona forţa centripetă dată de mâna ta.

Cele două forţe ce acţionează asupra pietrei  sunt egale pentru că în caz contrar fie piatra ţi-ar cădea în cap (mă rog, pe mână) fie ţi-ar zbura din mână (pentru că ai "scăpat-o" sau pentru că s-a rupt aţa).

Analogia cu proiectilul nu este cea mai nimerită pentru că acesta este în cădere liberă pe când piatra pentru a se roti continuu are nevoie de energie de la mâna ta. Doar dacă consideri cazul în care dai un singur impuls pietrei situaţiile pot fi comparate.

[Electron]

Atunci când maşina ia o curbă strânsă, ce anume simţi tu: faptul că maşina acţioneză asupra ta cu o forţă încercând să te facă să te mişti în alt mod, sau faptul că întregul tău corp încearcă să îşi păstreze modul în care se mişcă?

Eu simt ca masina ma impinge si ma accelereaza obligandu-ma sa imi modific traiectoria, si asta pentru ca eu ma aflu din oficiu in sistemul meu propriu de refereinta, nu cel al masinii.

Daca in loc sa fiu in masina as fi intr-o duba inchisa complet, si de la viteza constanta dintr-o data ar lua un viraj brusc, eu, chiar daca m-am acomodat cu sistemul de referinta al peretilor dubei, la viraj as simti ca podeaua imi fuge de sub picioare in directia centripeta, si nu ca ma trage cineva in directia centrifuga.

Daca toata povestea asta s-ar intampla in spatiu si nu pe Pamant, eu in interiorul unui lift inchis nu as "simti" ca am deloc inertie atata timp cat sunt in miscare inertiala. Iar daca liftul ar vira brusc, as observa ca peretii sai "ma ataca" si ma lovesc venind spre mine pe directia centripeta virajului, si nu ca eu sunt accelerat brusc pe directia centrifuga.

In nici un caz, eu "de la mine putere" nu voi simti ca "ceva ma trage sa imi pastrez miscarea uniforma". Daca as avea un pahar cu apa in mana, ea nu s-ar varsa pana nu m-ar lovi ceva exterior. Exact asta simte si centrul meu de echilibru din ureche.

Eu cred că ambele răspunsuri sunt la fel de corecte.

Eu as zice sa incerci, sa vezi ce simti in aceste situatii.

Ca exista o echivalenta intre sistemele de referinta, eu nu neg, dar "realitatea" fortei centrifuge este clar negata in sistemul de referinta fata de care apare miscarea pe curba (si eu fac parte din acest sistem de referinta cand masina vireaza, pentru ca eu nu as vira daca nu m-ar obliga masina prin forta centripeta). Si nu as vira singur, nu pentru ca ma trage o forta centrifuga inainte, ci pentru ca pana nu apare forta centripeta eu nu am motiv sa-mi schimb starea de miscare (nu as fi accelerat). Nu de alta, dar daca de mine "ar trage" forta centrifuga as fi accelerat invers decat o face forta centripeta, lucru care evident ca nu se intampla in sistemul meu de referinta.

Masina este un sistem de referinta neinertial in care sunt percepute fortele de inertie (inclusiv cea centrifuga in caz de viraj), dar asta nu inseamna ca aceste forte actioneaza asurpa mea in toate sistemele de referinta, ca sa le pot compune si in sistemul meu de referinta care nu e legat de masina.

Efectul forţei centrifuge este că ... poţi învârti piatra.
Dacă forţa (centrifugă în acest caz) nu ar exista, atunci în momentul în care aţa s-ar întinde pentru prima dată (adică forţa de la mâna ta ar ajunge la piatră) piatra ar porni direct către mâna ta indiferent de modul în care se mişca mai înainte.

Gresit. Forta care este transmisa prin sfoara (forta centripeta) de la mana mea accelereaza piatra. Data fiind viteza pietrei ca tangenta la cercul de raza egala cu lungimea sforii de la mana la piatra, aceasta acceleratie actioneaza de indata ce sfoara se intinde la maxim si are ca efect curbarea traiectoriei pietrei. Ca sa vina direct spre mana mea, desi are viteza tangentiala la cerc, ar trebui sa fie accelerata cu o acceleratie infinita, adica de o forta infinita. Forta centripeta in mod sigur nu este infinita.

Piatra continuă să se mişte tocmai pentru că se mişca şi înainte de a acţiona forţa centripetă dată de mâna ta.

Cu asta nu prea inteleg ce vrei sa spui. Adica si daca nu actioneaza forta centripeta, piatra tot pe cerc se misca ?

Cele două forţe ce acţionează asupra pietrei  sunt egale pentru că în caz contrar fie piatra ţi-ar cădea în cap (mă rog, pe mână) fie ţi-ar zbura din mână (pentru că ai "scăpat-o" sau pentru că s-a rupt aţa).

Daca spui asta, probabil ca esti adeptul "paradoxului" carutei, care spune ca un cal nu poate niciodata sa urneasca o caruta, deoarece forta cu care trage el de caruta va fi mereu anulata de reactiunea cu care trage caruta de cal (vezi legea actiunii si reactiunii). Adica ceea ce faci tu este sa compui forte care nu actioneaza asupra aceluiasi corp si/sau in acelasi sistem de referinta.

Forta centripeta (reala) si pseudoforta centrifuga sunt desigur egale in modul si opuse ca sens, dar ele se materializeaza in sisteme de referinta diferite.

Analogia cu proiectilul nu este cea mai nimerită pentru că acesta este în cădere liberă

Am dat exemplul cu proiectilul pentru ca tu ai afirmat ca un corp asupra caruia actioneaza o sigura forta are o miscare rectilinie uniform accelerata, ceea ce e fals. Tu presupui in mod eronat ca un corp actionat de o singura forta trebuie neaparat sa plece din repaus (caz in care intr-adevar are o miscare rectilinie uniform accelerata in directia acelei forte). Dar corpurile in general au deja o viteza care nu e neaparat coliniara cu rezultanta fortelor care actioneaza asupra lor.

pe când piatra pentru a se roti continuu are nevoie de energie de la mâna ta.  Doar dacă consideri cazul în care dai un singur impuls pietrei situaţiile pot fi comparate.

Faci exact aceeasi eroare pe care o facea Aristotel, cum ca e nevoie de energie (sau de o forta, zicea el) pentru a mentine un corp in miscare, ceea ce e complet fals. Daca experimentul cu rotitul pietrei ar fi facut pe o nava spatiala (unde se poate testa situatia de "zero gravitatie") atunci ai vedea ca un singur impuls (tangent la cerc) ar fi suficient pentru a face piatra sa faca ture nenumarate in jurul mainii (in orice plan), si anume pana cand frecarea cu aerul (in caz ca e aer si nu suntem chiar in spatiu) ar consuma energia cinetica a pietrei primita de impulsul original, iar aerul din camera s-ar incalzi putin. Tocmai pentru ca forta centripeta este perfect perpendiculara pe viteza pietrei in fiecare moment, ea nu creste sau scade energia cinetica a pietrei, pentru ca nu efectueaza lucru mecanic, desi accelereaza piatra in fiecare moment. Din acelasi motiv nu e nevoie de nici o forta (sau aport de energie) care sa "mentina piatra" in miscare, deoarece energia sa cinetica nu e consumata decat prin frecare.

Ca atare, situatiile sunt exact comparabile si se ajunge la acelasi prim principiu al dinamicii: Rezultanta fortelor ce actioneaza asurpa unui corp il accelereaza in directia rezultantei. Asta e valabil oricare ar fi starea initiala a acelui corp. Asta insa nu implica insa faptul ca si viteza corpului va fi automat in aceeasi directie, indiferent de starea sa initiala de miscare.

e-

[graethel]

electron, normala la suprafata nu este o pseudoforta. Este o forta reala. Asa cum s-a spus mai sus, ea trebuie sa existe, pentru ca altfel se incalca a treia lege a lui Newton actio-reactio. Corpul apasa Pamantul si Pamantul il impinge cu o forta egala. Nu efectul unei forte o face sa fie pseudoforta sau nu, ci faptul ca o "vezi" in orice sistem de referinta.

Pseudofortele sunt niste concepte care se folosesc atunci cand studiezi un corp dintr-un sistem neinertial, ca poti "aplica" legea a doua a lui Newton. De exemplu forta coriolis este o pseudoforta. De ce? Pentru ca un observator care se afla pe pamant si considera ca pamantul e un sistem de referinta inertial observa efectul Coriolis si nu il poate justifica decat prin introducerea unei forte. Daca oservi efectul coriolis de pe Soare, atunci nu mai ai nevoie sa introduci forta asta.

Forta centrifuga este si ea o pseudoforta. Forta reala este forta centripeta. In cazul in care rotesc o piatra legata de o funie, forta centripeta, care imi mentine piatra pe traiectorie este tensiunea din fir. Daca ma misc cu piatra si vreau sa aplic a doua lege a lui newton, atunci nu ii pot justifica traiectoria circulara decat introducand aceasta pseudoforta numita forta centrifuga. Pentru mine pseudoforta e un fel de notatie utila.

Cand masina face o curba, simt ca ceva ma trage in afara. Asta e tendinta corpului mei, care are inertie, cuantificata in masa, de a merge pe linie dreapta. Ce tine masina pe traiectorie e forta de frecare intre roti si strada. In cazul asta, daca observ din exterior, pot scrie a doua lege a lui Newton asa:

[tex] m \ddot{\vec{r}} = \vec{F_f} + \vec{G} + \vec{N}[/tex]
unde r este vectorul de pozitie, F_f forta de frecare, G greutatea, N normala la suprafata. Daca sunt intr-o curba cu raza R, atunci viteza mea unghiulara este:

[tex]\omega = \frac{\dot{\vec{r}}}{R}[/tex]

Deci:

[tex] \ddot{\vec{r}} = \frac{\vec{\omega}^2}{R} \vec{e}[/tex] unde e este vectorul unitate care arata inspre centrul curbei.

Daca notez:

[tex]\vec{F_c}=m \frac{\vec{\omega}^2}{R}[/tex] si denumesc chestia asta forta centrifuga,

pot scrie ca (privind din masina):

[tex]\vec{F_c}+\vec{G}+\vec{N}+\vec{F_f}=0[/tex] si e mai usor sa calculez, dat fiind ca exista in manual o formula pentru forta cenfrigufa si nu trebue sa tot scriu eu legea a doua.

Pseudofortele depind aproape mereu de viteza, contraexemplul clasic fiind forta Lorenz, care nu e pseudoforta.

[Electron]

electron, normala la suprafata nu este o pseudoforta. Este o forta reala.

Atata timp cat nu poate fi responsabila prin sine de acceleratia unui corp, pentru mine este o pseudoforta. Este o consecinta a unei actiuni, nu o caza a acesteia.

Asa cum s-a spus mai sus, ea trebuie sa existe, pentru ca altfel se incalca a treia lege a lui Newton actio-reactio. Corpul apasa Pamantul si Pamantul il impinge cu o forta egala.

Nu am spus ca forta de reactiune normala nu exista. Am spus ca este o pseudoforta din punct de vedere dinamic. Si forta centrifuga exista in sistemele de referinta in rotatie.

Nu efectul unei forte o face sa fie pseudoforta sau nu, ci faptul ca o "vezi" in orice sistem de referinta.

Inseamna ca fololsim definitii diferite pentru "pseudoforta". Daca accept definitia ta, atunci da, exista o distinctie clara intre pseudoforta centrifuga si forta de reactiune normala.

Conform definitiei mele ele sunt ambele pseudoforte, desi nu inseamna ca sunt perfect analoage. Daca in manuale se folosete defiitia cu "prezenta in orice sistem de referinta" atunci o accept si voi considera forta de reactiune normala ca fiind o forta reala. Ramane sa stbilim daca am gresit cand am afirmat ca aceasta forta nu poate accelera un corp sau nu, cum fac fortele reale.

Cand masina face o curba, simt ca ceva ma trage in afara.

Asta nu cred. Ia un pahar cu apa in mana si spune-mi daca el "simte" ca ceva il trage in afara inainte sa actioneze asupra lui forta centripeta.

Asta e tendinta corpului mei, care are inertie, cuantificata in masa, de a merge pe linie dreapta.

Perfect adevarat. Dar aceasta este o "tendinta" pasiva, nu una activa. Nu e nimic care "te trage ca sa iti mentii starea de miscare".

Ce tine masina pe traiectorie e forta de frecare intre roti si strada.

Desigur, este forta centripeta care accelereaza masina, si este orientata spre centrul de curbura exact ca orice forta centripeta.

Daca notez:

[tex]\vec{F_c}=m \frac{\vec{\omega}^2}{R}[/tex] si denumesc chestia asta forta centrifuga,

pot scrie ca (privind din masina):

[tex]\vec{F_c}+\vec{G}+\vec{N}+\vec{F_f}=0[/tex] si e mai usor sa calculez,

Ce anume privesti din masina? Echilibrul masinii, a ceva care e obligat sa urmeze traiectoria masinii, sau a ceva care zboara de pe masina (de exemplu o boaba de mazare) tocmai pentru ca nu mai are contact cu ea?

Si ce anume calculezi mai usor?

dat fiind ca exista in manual o formula pentru forta cenfrigufa si nu trebue sa tot scriu eu legea a doua.

Formula pseudofortei centrifuge este cunoscuta tocmai pentru ca este colineara si de sens opus fortei reale centripete. Chiar nu e nevoie sa scrii de fiecare data legea a doua cu toate fortele din problema.

e-