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

يُفقد جزء من السرعة أثناء الانعطاف بسبب قوة الطرد المركزي، وتؤثر قوة الطرد المركزي على الأجسام أثناء تحركها حول المنحنيات، وهي قوة تخضع لقوانين نيوتن، وتُعطى القوى وأنواعها لمواد الفيزياء المتقدمة للمراحل الثانوية و جميع القوانين المتعلقة بحسابه عندما يدور الجسم حول مركز المنحنى الدائري.

مفهوم قوة الطرد المركزي

وتسمى أيضًا قوة الطرد المركزي وهي قوة خيالية تنشأ في جسم يتحرك في مسار دائري، وهذه القوة لها نفس أبعاد قوة الجاذبية وأبعاد الشعاع الذي يمثلها والاتجاه المعاكس، حيث تحافظ قوة الجاذبية على الجسيم داخل المسار الدائري، وتكون القوة الخارجية الظاهرة هي التي تؤثر على الكتلة، وعند الدوران، يمكن تمثيل قوة الطرد المركزي بالقوة التي يشعر بها الركاب أثناء دوران السيارة حول منحنى دائري، ولكن لا تؤثر على مسار المركبة، فهي قوة خادعة، والأرض تدور على نفسها بمحور ثابت، وتعمل قوة الطرد المركزي على قوة معاكسة تمامًا لاتجاه الجاذبية عند خط الاستواء.

تفقد بعض سرعتها أثناء الانعطاف بسبب قوة الطرد المركزي

هذه العبارة غير صحيحة، لأن قوة الطرد المركزي هي على ما يبدو قوة وهمية لا يمكنها التأثير على اتجاه الحركة، على سبيل المثال عندما تكون الكرة مربوطة بخيط وتدور في مسار دائري أفقي، ووفقًا لقانون القصور الذاتي لنيوتن، لا يوجد التسارع الخارجي لأن النظام لا يدور، وبالنسبة للمراقب الداخلي، يبدو أن الكرة تتحرك باستمرار بعيدًا عن مركز المسار الذي تسير فيه، وإذا تم كسر الخيط لسبب ما، ستستمر الكرة في التحرك اتجاه واحد، مماس مستقيم للمسار الدائري الذي كانت تتبعه، وإذا كانت قوة التنافر حقيقية، لكانت الكرة قد تحركت في اتجاه خارجي بعيدًا عن المسار.

تطبيقات قوة الطرد المركزي

طبق العلماء قوة الطرد المركزي وسخروها لتجربة أشياء مهمة أدت إلى اختراقات علمية جديدة وتطبيقات قوة الطرد المركزي:

إطلاق صاروخ فضائي

نظرًا للوزن الكبير للصاروخ، يتم تطبيق قوة كبيرة جدًا لإطلاقه بسبب احتراق الوقود، ومع زيادة تسارع الصاروخ، تنخفض الكتلة، نظرًا لأن قوة الدفع للمحركات تساوي الكتلة مضروبة في العجلة حسب نيوتن، وهي ثابتة.

أجهزة الطرد المركزي للمختبر

والتي تستخدم لتسريع ترسيب الجسيمات العالقة عند تحضير عينات الدم للتحليل. يجعل التركيب الفريد للدم من السهل جدًا فصل خلايا الدم الحمراء عن البلازما ولبنات البناء الأخرى عن طريق الطرد المركزي التفاضلي، وبما أنه في قوة الجاذبية العادية، تختلط مكونات الدم، يتم تطبيق تسارعات هائلة من 600 إلى 2000 مرة من الجاذبية الطبيعية، مما يساهم في فصل مكونات خلايا الدم الحمراء وترسبها في قاع الحاوية، وتقسيم المكونات المختلفة للمحلول إلى طبقات حسب كثافتها.

في الختام، كانت الإجابة على السؤال هي فقدان جزء من السرعة أثناء الانعطاف بسبب قوة الطرد المركزي، واتضح أن قوة الطرد المركزي هي قوة ظاهرة وليست حقيقية ولا يمكن أن تؤثر على السرعة أو الاتجاه. الكائن، وكذلك الاستشهاد بأمثلة وتطبيقات عملية على قوة الطرد المركزي.