Lezkirina navend-sentrîpetal lezandina ku ji hêla tiştekî ve bi leza sabît di çemberê de diçe tê hîskirin. Ew têgeheke girîng e di fîzîkê de, bi taybetî di dînamîkên zivirî û mekanîka klasîk de. Lezkirina navend-sentrîpetal berpirsiyar e ku tiştekî di rêyeke çemberî de bihêle bi rêvebirina hêzê ber bi navenda çemberê ve. Di vê gotarê de, em ê bi berfirehî formula lezkirina navend-sentrîpetal, sepandinên wê di jiyana rojane de rave bikin, û çend mînakên pirsgirêkan pêşkêş bikin da ku têgihîştina me kûrtir bikin.
Têgeha Lezkirina Sentrîpetal
Dema ku tiştekî di rêyeke bazinî de diçe, her çend leza wî/wê sabît be jî, rêça wî/wê bi berdewamî diguhere. Ev guhertina rêçê lezdanê nîşan dide, ku jê re lezdana navendsendîkî tê gotin. Ev lezdan her gav ber bi navenda bazinê ve tê kirin.
Ji hêla matematîkî ve, lezandina navend-sentrîpetal (\(a_c \)) dikare wekî jêrîn were îfade kirin:
\[ a_c = \frac{v^2}{r} \]
Ko:
– \( a_c \) lezdana navend-sendwî ye (bi metre di saniyeyê de çargoşe, \( m/s^2 \)).
– \(v\) leza xêzikî ya tiştekî ye (bi metre di saniyeyê de, \(m/s\)).
– \( r \) nîvravîza rêça bazinî ye (bi metreyan, m).
Formûleke Din ji bo Lezkirina Sentrîpetal
Ji bilî formula jorîn, lezandina navend-sentrîpetal dikare bi şiklê leza goşeyî (\(\omega\)) jî were îfade kirin:
\[ a_c = \omega^2 r \]
Ko:
– \( \omega \) leza goşeyî ye (bi radyan di saniyeyê de, \(rad/s \)).
Têkiliya di navbera leza xêzikî û leza goşeyî de ev e:
\[ v = \omega r \]
Bi hevberkirina van her du formulan, em dikarin bibînin ku lezandina navend-sentrîpetal dikare bi karanîna leza goşeyî were hesibandin.
Bikaranînên Lezkirina Sentrîpetal di Jiyana Rojane de
1. Wesayîta ku dizivire
Dema ku wesayîtek dizivire, lastîk hêzek xişandinê li ser rê ber bi navenda qurveyê ve çêdikin, û di encamê de lezandina navend-sentrîpetal çêdibe ku wesayîtê li ser rêyeke dorhêl dihêle.
2. Siwarbûnên Parka Şahiyê
Gelek otomobîlên parkên şahiyê, wek roller coaster û carousel, prensîba lezandina navend-sentrîpetal bikar tînin. Hêza ku rêwî di van otomobîlan de hîs dikin ji hêla lezandina navend-sentrîpetal ve tê çêkirin.
3. Gerstêrkên ku li dora Rojê dizivirin
Gerstêrkên ku li dora rojê digerin, ji ber hêza kişandina wan ber bi rojê ve, lezandina navendsendîkî tecrûbe dikin. Ev lezdan gerstêrkan di orbîtên dorhêl an elîptîk de dihêle.
4. Elektronên ku li dora navika atomê dizivirin
Di modela atomî ya Bohr de, elektronên ku li dora navika atomê digerin, lezandina navendsendîkî ya ku ji hêla hêza elektrostatîk a di navbera elektron û protonan de çêdibe, tecrûbe dikin.
Pirsên Nimûneyên Lezkirina Sentrîpetal
Mînak 1: Otomobîleke ku Dizivire
Pirs:
Otomobîleke ku bi leza 20 m/s diçe, quncikekê bi nîvradyûyek 50 metreyî dizivire. Lezandina navend-sendwî ya ku otomobîl pê re rû bi rû dimîne hesab bike.
Çare:
Formula lezandina navend-sentrîpetal bikar bînin:
\[ a_c = \frac{v^2}{r} \]
Nirxên zanîn li şûna wan biguherin:
\[ a_c = \frac{(20 \, \text{m/s})^2}{50 \, \text{m}} \]
\[ a_c = \frac{400 \, \text{m}^2/\text{s}^2}{50 \, \text{m}} \]
\[ a_c = 8 \, \text{m/s}^2 \]
Ji ber vê yekê, lezandina navend-sentrîpetal a ku otomobîlê dikişîne 8 m/s² ye.
Mînaka 2: Siwarbûna Karûselê
Pirs:
Zarokek li ser qiraxa karûseke bi nîv-radyusa 3 metreyî rûniştiye ku bi leza goşeyî ya 2 rad/s dizivire. Lezkirina navend-sendîkî ya ku zarok hîs dike hesab bike.
Çare:
Formula lezandina navend-sentrîpetal di forma leza goşeyî de bikar bînin:
\[ a_c = \omega^2 r \]
Nirxên zanîn li şûna wan biguherin:
\[ a_c = (2 \, \text{rad/s})^2 (3 \, \text{m}) \]
\[ a_c = 4 \, \text{rad}^2/\text{s}^2 \cdot 3 \, \text{m} \]
\[ a_c = 12 \, \text{m/s}^2 \]
Ji ber vê yekê, lezandina navend-sentrîpetal a ku zarok hîs dike 12 m/s² ye.
Mînak 3: Peykên Li Ser Erdê Dizivirin
Pirs:
Peyk li dora Erdê di bilindahiyekê de dizivire ku nîv-rûbera rêgeha wê 7000 km ye. Ger leza peykê 7,5 km/s be, lezdana navend-send a ku ji hêla peykê ve tê hîskirin hesab bike.
Çare:
Pêşîn, yekîneyên pîvanê veguherînin metreyan:
\[ r = 7000 \, \text{km} = 7 \car 10^6 \, \text{m} \]
\[ v = 7,5 \, \text{km/s} = 7500 \, \text{m/s} \]
Formula lezandina navend-sentrîpetal bikar bînin:
\[ a_c = \frac{v^2}{r} \]
Nirxên zanîn li şûna wan biguherin:
\[ a_c = \frac{(7500 \, \text{m/s})^2}{7 \times 10^6 \, \text{m}} \]
\[ a_c = \frac{56,25 caran 10^6 \, \text{m}^2/\text{s}^2}{7 caran 10^6 \, \text{m}} \]
\[ a_c = 8,04 \, \text{m/s}^2 \]
Ji ber vê yekê, lezandina navend-sentrîpetal a ku ji hêla peykê ve tê hîskirin 8,04 m/s² ye.
Mînak 4: Top li ser têlekê dizivire
Pirs:
Topek bi giraniya 0,5 kg bi têlekî 1 metre dirêj ve tê girêdan û bi leza 4 m/s di çembera horizontal de tê zivirandin. Hêza navendparêz a ku ji hêla topê ve tê hîskirin hesab bike.
Çare:
Formula lezandina navend-sentrîpetal bikar bînin:
\[ a_c = \frac{v^2}{r} \]
Nirxên zanîn li şûna wan biguherin:
\[ a_c = \frac{(4 \, \text{m/s})^2}{1 \, \text{m}} \]
\[ a_c = 16 \, \text{m/s}^2 \]
Ji bo hesabkirina hêza navendsendîkî, Qanûna Duyemîn a Newton bikar bînin:
\[ F_c = ma_c \]
\[ F_c = (0,5 \, \text{kg})(16 \, \text{m/s}^2) \]
\[ F_c = 8 \, \text{N} \]
Ji ber vê yekê, hêza navendparêz a ku ji hêla gogê ve tê ceribandin 8 N e.
Xelasî
Lezkirina navend-sentrîpetal hêmanek sereke ye di têgihîştina tevgera dorhêlî de. Bi karanîna formula lezkirina navend-sentrîpetal, em dikarin lezkirina ku ji hêla tiştekî ve di rêyek dorhêlî de diçe tê hîskirin, û her weha hêza ku ji bo parastina wê tevgerê hewce ye hesab bikin. Sepandinên vê têgehê pirfireh in, ji wesayîtên ku di quncik de dizivirin û gerên li parkên şahiyê bigire heya peykên ku li dora Erdê dizivirin. Têgihîştinek kûr a lezkirina navend-sentrîpetal ne tenê di fîzîka teorîk de girîng e, lê di heman demê de di jiyana rojane û teknolojiya nûjen de gelek sepanên pratîkî jî hene.
