يفقد جزءاً من السرعة أثناء الجري في المنحنى وذلك بفعل القوة الطاردة المركزية

يفقد جزءاً من السرعة أثناء الجري في المنحنى وذلك بفعل القوة الطاردة المركزية

يفقد جزءاً من السرعة أثناء الجري في المنحنى وذلك بفعل القوة الطاردة المركزية ، تؤثر قوة الطرد المركزية على الأجسام أثناء حركتها حول المنحنيات، وهي قوة تخضع لقوانين نيوتن، وتعطى القوى وأنواعها ضمن مواد الفيزياء المتقدمة للمراحل الثانوية كما تعطى جميع القوانين  المتعلقة بحسابها عند دوران جسم حول مركز المنحني الدائري.

مفهوم القوة الطاردة المركزية

وتسمى أيضًا قوة الطرد المركزي، وهي قوة وهمية، تنشأ لدى جسم متحرك على مسار دائري، وهذه القوة تملك نفس حجم قوة الجاذبية وأبعاد الشعاع الممثل لها وتعاكسها بالاتجاه ، حيث تحافظ القوة الجاذبية على بقاء الجسيم ضمن المسار الدائري، وهي القوة الخارجية الظاهرة المؤثرة على الكتلة عند تدويرها، ويمكن تمثيل قوة الطرد المركزي بالقوة التي يشعر بها الراكبون أثناء دوران المركبة حول منعطف دائري ولكنها لا تؤثر على مسار المركبة فهي قوة وهمية، كما أن الأرض تدور حول نفسها بمحور ثابت وتؤثر قوة الطرد المركزي قوة معاكسة تماما لاتجاه الجاذبية عند خط الاستواء.[1][2]

شاهد أيضًا: ينص القانون الأول لنيوتن في الحركة على أن الجسم يبقى ساكنًا أو يتحرك بسرعة ثابتة في

يفقد جزءاً من السرعة أثناء الجري في المنحنى وذلك بفعل القوة الطاردة المركزية

هذه العبارة خاطئة، لأن قوة الطرد المركزية هي قوة وهمية ظاهرية لا يمكنها أن تؤثر على اتجاه الحركة، وعلى سبيل المثال عند ربط كرة بخيط وتدويرها بمسار دائري أفقي، وطبقًا لقانون نيوتن المعبر عن القصور الذاتي، ليس هنالك تسارع خارجي لأن النظام لا يدور، وبالنسبة إلى مراقب داخلي فإن الكرة تبدو وكأنها تبتعد  باستمرار عن مركز المسار الذي تسير به، وإذا انقطع الخيط لسبب ما، فإن الكرة ستستمر بالحركة باتجاه مستقيم مماس للمسار الدائري الذي كانت تتبعه، ولو كانت قوة الطرد حقيقية فإن الكرة كانت سوف تتحرك باتجاه خارجي بعيد عن المسار.

شاهد أيضًا: تسحب الأرض الجسم في اتجاهها، ويسحب الجسم الأرض في اتجاهه. حدد أي من قوانين نيوتن يفسرها ذلك ؟

تطبيقات قوة الطرد المركزية

قام العلماء بتطبيق قوة الطرد المركزية وتسخيرها لصناعة تجريب أشياء هامة قادت لاكتشافات علمية جديدة ومن تطبيقات القوة المركزية:[3]

إطلاق صاروخ فضائي

نظرًا لثقل الصاروخ الكبير يتم تطبيق قوة كبيرة جدًا لإطلاقه ناتجة عن احتراق الوقود، ومع تزايد تسارع الصاروخ تتناقص الكتلة، لأن القوة الدفع للمحركات تساوي الكتلة مضروبة بالتسارع حسب نيوتن وهي ثابتة، وتتزايد التسارع بأضعاف الجاذبية ويتم تحضير رواد الفضاء لذلك عن طيق قوة طرد مركزية.

جهاز الطرد المركزي في المختبرات

والذي يستخدم لتسريع ترسيب الجسيمات العالقة عند تحضير عينات الدم للتحليل. وإن التركيب الفريد للدم يجعل من السهل جدًا فصل خلايا الدم الحمراء عن البلازما والعناصر المكونة الأخرى عن طريق الطرد المركزي التفاضلي، ولأنها في قوة الجاذبية العادية تختلط مكونات الدم ببعضها البعض، يتم تطبيق تسارعات هائلة تبلغ 600 إلى 2000 ضعف الجاذبية العادية، تساهم بفصل مكونات الكريات الحمراء وترسبها في أسفل الوعاء، وتقسيم المكونات المختلفة للمحلول إلى طبقات وفقًا لكثافتها.

شاهد أيضًا: كلما كانت الكتلة اكبر كان التسارع اقل ؟

وفي الختام تمت الإجابة على السؤال يفقد جزءاً من السرعة أثناء الجري في المنحنى وذلك بفعل القوة الطاردة المركزية ، كما تبين أن قوة الطرد المركزية هي قوة ظاهرية وليست حقيقية وليس بإمكانها التأثير على سرعة أو اتجاه جسم ما يتحرك بحركة دائرية، بالإضافة لذكر أمثلة وتطبيقات عملية على قوة الطرد المركزية.

 

المراجع

  1. ^ britannica.com , centrifugal force , 8/11/2021
  2. ^ sciencedirect.com , Centrifugal Force , 8/11/2021
  3. ^ livescience.com , What Are Centrifugal & Centripetal Forces? , 8/11/2021
42 مشاهدة