Siła dośrodkowa
Siła dośrodkowa to kluczowy element ruchu po okręgu. Jest to siła działająca prostopadle do kierunku ruchu, która powoduje zmianę jego kierunku. Dzięki tej sile ciało zamiast poruszać się po linii prostej, skręca i podąża po torze okrągłym.
Wektor siły dośrodkowej zawsze wskazuje do środka okręgu, podobnie jak przyspieszenie dośrodkowe. Im większy promień okręgu, tym mniejsza siła dośrodkowa potrzebna do utrzymania ruchu po okręgu przy tej samej prędkości. Z kolei, im większa prędkość ciała, tym większa siła musi działać, aby utrzymać je na kolistym torze.
Siłę dośrodkową możemy obliczyć ze wzoru: F_d = mv²/r, gdzie m to masa ciała, v to jego prędkość, a r to promień okręgu. To oznacza, że siła dośrodkowa jest wprost proporcjonalna do masy ciała i kwadratu jego prędkości, a odwrotnie proporcjonalna do promienia okręgu.
⚠️ Pamiętaj! Podwojenie masy ciała powoduje podwojenie siły dośrodkowej, ale podwojenie prędkości powoduje aż czterokrotne zwiększenie tej siły! To dlatego samochody powinny zwalniać na zakrętach.
Jeśli promień okręgu zmniejszy się, siła dośrodkowa musi być odpowiednio większa, aby utrzymać ciało na torze. To wyjaśnia, dlaczego na ostrych zakrętach musisz bardziej zwalniać niż na łagodnych.