همانطور که می دانید، برای هر جسم فیزیکی معمول است که حالت سکون یا حرکت یکنواخت مستطیل خود را تا زمانی که در معرض هر گونه ضربه از خارج قرار نگیرد، حفظ کند. نیروی گریز از مرکز چیزی جز مظهر این قانون جهانی اینرسی نیست. در زندگی ما آنقدر یافت می شود که عملاً متوجه آن نمی شویم و در سطح ناخودآگاه به آن واکنش نشان می دهیم.
مفهوم
نیروی گریز از مرکز نوعی تأثیر است که یک نقطه فیزیکی بر نیروهایی می گذارد که آزادی حرکت آن را محدود می کند و آن را مجبور می کند که به صورت منحنی نسبت به جسم متصل کننده آن حرکت کند. از آنجایی که بردار جابجایی چنین جسمی دائماً در حال تغییر است، حتی اگر سرعت مطلق آن بدون تغییر باقی بماند، مقدار شتاب صفر نخواهد بود. بنابراین با توجه به قانون دوم نیوتن که وابستگی نیرو به جرم و شتاب جسم را مشخص می کند ویک نیروی گریز از مرکز وجود دارد. حال بیایید قانون سوم فیزیکدان مشهور انگلیسی را به یاد بیاوریم. به گفته وی، در طبیعت، نیروها به صورت جفت وجود دارند، به این معنی که نیروی گریز از مرکز باید توسط چیزی متعادل شود. در واقع، باید چیزی وجود داشته باشد که بدن را در مسیر منحنی خود نگه دارد! بنابراین، در کنار نیروی گریز از مرکز، نیروی گریز از مرکز نیز بر جسم در حال چرخش تأثیر می گذارد. تفاوت بین آنها در این است که اولی به بدن متصل است و دومی - به اتصال آن با نقطه ای که چرخش در اطراف آن انجام می شود.
جایی که عمل نیروی گریز از مرکز آشکار می شود
ارزش دارد بار کوچکی را که با دست به ریسمان بسته شده است، باز کنید، به محض اینکه کشش ریسمان شروع به احساس کرد. اگر نیروی کشسانی وجود نداشت، اثر نیروی گریز از مرکز منجر به شکستن طناب می شد. هر بار که در یک مسیر دایره ای حرکت می کنیم (با دوچرخه، ماشین، تراموا و …) در جهت مخالف پیچ فشار می آوریم. بنابراین، در مسیرهای پر سرعت، در بخش هایی با پیچ های تند، مسیر دارای شیب خاصی است تا ثبات بیشتری به مسابقه دهندگان مسابقه بدهد. بیایید یک مثال جالب دیگر را در نظر بگیریم. از آنجایی که سیاره ما حول محور خود می چرخد، نیروی گریز از مرکز بر روی هر جسمی که روی سطح آن باشد، عمل می کند. در نتیجه همه چیز کمی ساده تر می شود. اگر وزنه ای 1 کیلوگرمی بگیرید و از قطب به استوا ببرید وزن آن 5 گرم کاهش می یابد. با چنین مقادیر ناچیزی، این شرایط ناچیز به نظر می رسد. اما با افزایش وزن این تفاوت بیشتر می شود. مثلا،یک لوکوموتیو بخار که از آرخانگلسک به اودسا می رسد 60 کیلوگرم سبک تر می شود و یک کشتی جنگی با وزن 20000 تن که از دریای سفید به دریای سیاه سفر کرده است 80 تن سبک تر می شود! چرا این اتفاق می افتد؟
چون نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش سیاره ما تمایل دارد هر چیزی را که روی آن است از سطح زمین پراکنده کند. چه چیزی مقدار نیروی گریز از مرکز را تعیین می کند؟ باز هم قانون دوم نیوتن را به خاطر بسپارید. اولین پارامتری که بر بزرگی نیروی گریز از مرکز تأثیر می گذارد، البته جرم جسم دوار است. و پارامتر دوم شتاب است که در حرکت منحنی به سرعت چرخش و شعاع توصیف شده توسط بدن بستگی دارد. این وابستگی را می توان به صورت یک فرمول نمایش داد: a=v2/R. معلوم می شود: F=mv2/R. دانشمندان محاسبه کرده اند که اگر زمین ما 17 برابر سریعتر بچرخد، بی وزنی در استوا رخ می دهد و اگر یک انقلاب کامل فقط در یک ساعت اتفاق بیفتد، کاهش وزن نه تنها در استوا، بلکه در همه دریاها نیز احساس می شود. و کشورهایی که در مجاورت آن هستند.
