Calcolatore della Forza Centrifuga
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Definizione di forza centrifugaEquazione della forza centrifugaCome calcolare la forza centrifugaCosa si fa dopo?FAQsIl calcolatore della forza centrifuga ti aiuta a trovare la forza che agisce su un oggetto in rotazione in base alla massa, alla velocità e al raggio di rotazione. Puoi usarlo non solo per capire come calcolare la forza centrifuga ma anche l'accelerazione e la velocità angolare dell'oggetto. Continua a leggere per scoprire qual è la definizione di forza centrifuga e come applicare l'equazione della forza centrifuga.
La relazione tra forza e accelerazione per oggetti che si muovono in linea retta può essere trovata nel nostro calcolatore di accelerazione.
Definizione di forza centrifuga
La forza centrifuga è la forza d'inerzia che si manifesta in ogni oggetto in rotazione. È necessaria solo in un quadro di riferimento rotante o, in altre parole, quando guardiamo il sistema dal punto di vista dell'oggetto in movimento.
Secondo la prima legge di Newton, se nessuna forza agisce su un oggetto, questo si muove in linea retta. Affinché si verifichi una rotazione, deve essere applicata una forza centrifuga che agisce verso l'esterno del centro di rotazione.
Ad esempio, puoi immaginare un sasso che gira su una corda. La forza centrifuga è la forza che impedisce al sasso di muoversi verso il centro di rotazione (cioè verso la tua mano).
Equazione della forza centrifuga
Se si conosce la velocità dell'oggetto, è sufficiente utilizzare la seguente formula:
F = mv²/r
dove:
F— Forza espressa in Newton;m— Massa dell'oggetto;v— Velocità; er— Raggio.
Se conosci solo la velocità angolare ω, puoi ricalcolarla in velocità normale semplicemente moltiplicandola per la circonferenza del percorso circolare. Usa la seguente equazione:
v = ω2πr
nel caso in cui la tua ω sia in Hz (1/s).
Oppure la formula:
v = ωr
per ω in rad/s.
Oppure digita semplicemente i valori di ω e r nel nostro calcolatore.
Per maggiori informazioni su come trovare la circonferenza, visita il nostro calcolatore per la circonferenza.
Come calcolare la forza centrifuga
Segui questi semplici passaggi:
- Trova la massa dell'oggetto, ad esempio
10 kg; - Determina il raggio di rotazione. Supponiamo che sia di
2 m; - Determina la velocità dell'oggetto. Può essere pari a
5 m/s. Se conosci solo la velocità angolare, puoi usare la formulav = ω × 2 × π × rper calcolare la velocità; - Usa l'equazione della forza centrifuga: F = m v² / r. Nel nostro esempio, sarà pari a (10 kg) × (5 m/s)² / (2 m) = 125 kg⋅m/s² = 125 N; oppure
- Puoi inserire i dati nel nostro calcolatore :)
Cosa si fa dopo?
Il nostro calcolatore della forza centrifuga può essere utilizzato anche per trovare l'accelerazione centrifuga a utilizzando la semplice formula: a = F / m.
Funziona anche al contrario — ad esempio, puoi trovare la massa dell'oggetto con una data velocità, forza centrifuga e raggio.
Dal momento che conosci la massa e la velocità dell'oggetto, puoi anche trovare la sua energia cinetica.
Inoltre, puoi approfondire il concetto di energia cinetica visitando il nostro calcolatore di energia cinetica 🇺🇸.
Che cos'è la forza centrifuga?
La forza centrifuga di un oggetto in rotazione è una forza esterna che allontana l'oggetto dal centro di rotazione. È una forza inerziale che reagisce alla forza centripeta.
Come si calcola la forza centrifuga di un'auto che sterza?
Puoi provare il calcolatore della forza centrifuga di Omni Calculator o procedere come segue:
- Trova il raggio di curvatura. Diciamo 150 metri;
- Definisci la velocità media dell'auto. Questo valore servirà come velocità tangenziale. Supponiamo 50 km/h;
- Moltiplica la massa dell'auto (1000 kg) per il quadrato della velocità media e dividi il risultato per il raggio di curvatura; e
- Il risultato è 1286 Newton.
Qual è la differenza tra forza centrifuga e centripeta?
La forza centrifuga e la forza centripeta sono uguali ma mirano a direzioni opposte. Mentre la forza centrifuga mira alla direzione opposta del centro di rotazione, la forza centripeta punta verso di esso.
Qual è la forza centrifuga su una giostra di 1 metro di raggio?
Per il calcolatore della forza centrifuga abbiamo bisogno del raggio del centro, della velocità media e della massa dell'oggetto. Considerando che pesi 70 kg e che puoi compiere un giro di 360° in 2 secondi (30 giri al minuto o 30 rpm), la forza centrifuga che sperimenti è di 690,9 Newton.