نیروی شبه در مقابل نیروی گریز از مرکز
نیروی شبه و نیروی گریز از مرکز دو رویدادی هستند که در مطالعه مکانیک رخ می دهند. اینها که دقیقا نوشته شده اند، پدیده ها یا به عبارتی مفاهیمی هستند که در مطالعه فریم های غیر اینرسی استفاده می شوند. درک کامل هر دو نیروی شبه و گریز از مرکز مهم است تا درک خوبی در مکانیک کلاسیک اجسام دارای حرکت دایره ای داشته باشیم. تئوری های شبه نیرو و نیروی مرکزگرا در زمینه هایی مانند فیزیک، مهندسی خودرو، ماشین آلات، علوم فضایی، اخترفیزیک و حتی نسبیت بسیار مفید هستند. در این مقاله قصد داریم به چیستی نیروی شبه و چیستی نیروی گریز از مرکز، کاربرد آنها در زمینه های مختلف، شباهت ها و در نهایت تفاوت های آنها بپردازیم.
Pseudo Force
واژه شبه به معنای دروغگویی یا دروغگویی است که به معنای تظاهر به چیزی است که نیست. نیروی شبه در واقع یک نیرو نیست. ما در این بخش خواهیم دید که واقعاً نیروی شبه چیست. نیروی کاذب با نام‌های زیادی مانند نیروی ساختگی، نیروی d’Alembert یا نیروی اینرسی شناخته می‌شود. این مدل نیروی شبه فقط در چارچوب های غیر اینرسی مراجع مورد نیاز است. قاب اینرسی، قاب (مجموعه ای از مختصات) است که حرکت نمی کند یا با سرعت ثابتی در حال حرکت است. بنابراین یک قاب غیر اینرسی مجموعه ای از مختصات است که با شتاب در حال حرکت هستند. زمین مثال خوبی برای یک قاب غیر اینرسی است. نیروی شبه نیرویی است که برای توصیف شتاب جسم در یک قاب غیر اینرسی نسبت به یک قاب اینرسی تعریف می شود. از آنجایی که تمام معادلات مکانیک نیوتنی و کلاسیک به یک قاب اینرسی تعریف شده‌اند، لازم است یک نیروی شبه اضافه شود تا بتوان محاسبات را ممکن کرد. چهار نیروی شبه رایج وجود دارد.اینها برای رویدادهای بعدی تعریف می شوند. برای شتاب نسبی در یک خط مستقیم، یک نیروی مستطیل وجود دارد. برای شتاب ناشی از چرخش، نیروی گریز از مرکز و نیروی کوریولیس وجود دارد. برای وضعیت چرخش متغیر، نیروی اویلر وجود دارد. درک این نکته مهم است که این نیروها نیروهای واقعی نیستند. آنها مفاهیمی هستند که محاسبات را آسان تر می کنند. این نیروها به گونه ای معرفی می شوند که شتاب اینرسی بدن را بتوان در محاسبات به حساب آورد.
نیروی گریز از مرکز
نیروی گریز از مرکز نیز شکلی از نیروی شبه است. هر جسم دوار دارای نیروی مرکزگرا است که جهت شعاعی به سمت بیرون از مرکز چرخش است. با این حال، نیروی گریز از مرکز نیروی فیزیکی وارد بر سیستم نیست، بلکه مفهومی است که برای سهولت محاسبات ساخته شده است. نیروی واقعی وارد بر یک سیستم دوار در واقع به سمت مرکز است و به آن نیروی مرکزگرا می گویند. نیروی گریز از مرکز روش دیگری برای اضافه کردن تکانه جسم به محاسبات است.همچنین به عنوان نیروی واکنشی برای نیروی مرکز در نظر گرفته می شود. به محض حذف نیروی گریز از مرکز، نیروی گریز از مرکز نیز صفر می شود.
تفاوت بین نیروی شبه و نیروی گریز از مرکز چیست؟
• نیروی گریز از مرکز در واقع یک مورد خاص از نیروی شبه است.
• در حالی که نیروی گریز از مرکز فقط در سیستم های دوار رخ می دهد، نیروهای شبه در هر سیستم غیر اینرسی رخ می دهد.
