Siła dośrodkowa – kalkulator
Siła dośrodkowa kalkulator: wpisz masę i promień oraz prędkość, okres lub obroty, a dostaniesz siłę, przyspieszenie, przeciążenie g i graniczną prędkość na zakręcie.
Przykład: Masa m 1000 kg · Promień r toru kołowego 50 m · Znana jest: Prędkość v · Prędkość v 50 km/h → Wynik: F = 3858 N (a = 3,858 m/s², około 0,39 g). Źródło: Wikipedia – Zentripetalkraft: F = m·v²/r = m·ω²·r. Stan na: .
Jak to obliczamy
Siła dośrodkowa wynosi F = m·v²/r. Samochód o masie 1000 kg na zakręcie o promieniu 50 m przy 50 km/h potrzebuje około 3858 N, by pozostać na torze kołowym – to przyspieszenie rzędu 0,39 g.
Jak to liczymy
Ciało porusza się po okręgu tylko wtedy, gdy jakaś siła jest skierowana do środka: F = m·v²/r = m·ω²·r, a przyspieszenie a = v²/r. Z okresu wynika v = 2πr/T, z obrotów n (na minutę) v = 2πr·n/60. Prędkość graniczną na zakręcie otrzymujemy, gdy tarcie statyczne μ·m·g akurat wystarcza na siłę dośrodkową: v = √(μ·g·r).
Warto wiedzieć
- Siła rośnie z kwadratem prędkości: dwa razy szybciej to cztery razy większa siła.
- Siła dośrodkowa nie jest odrębną siłą, tylko wypadkową innych sił (tarcia, naciągu, grawitacji).
- „Siła odśrodkowa” to siła pozorna w układzie obracającym się, równa co do wartości, lecz skierowana na zewnątrz.
Najczęściej zadawane pytania
Jak obliczyć siłę dośrodkową?
Ze wzoru F = m · v² / r: masa razy kwadrat prędkości podzielone przez promień. Albo F = m · ω² · r, gdzie ω to prędkość kątowa.
Jak przeliczyć okres na prędkość?
W ciągu jednego okresu T ciało pokonuje obwód 2πr, więc v = 2πr / T.
Z jaką prędkością można pokonać zakręt?
Co najwyżej v = √(μ · g · r). Przy tarciu 0,8 i promieniu 50 m to około 71 km/h; na mokrej nawierzchni (μ = 0,5) około 56 km/h.
Czym różni się siła dośrodkowa od odśrodkowej?
Siła dośrodkowa działa naprawdę w stronę środka. Siła odśrodkowa jest siłą pozorną, występującą tylko w układzie obracającym się.
Źródła i podstawa prawna
- Wikipedia – Zentripetalkraft: F = m·v²/r = m·ω²·r
- NIST – Standard acceleration of gravity g_n = 9,80665 m/s²
- Wikipedia – Haftreibung: współczynniki tarcia statycznego opon na nawierzchniach (wartości orientacyjne)
Stan na: · Zasady redakcyjne
Podobne narzędzia
- Energia kinetyczna – kalkulator energii, pracy i mocyKalkulator: energia kinetyczna Ek = mv²/2, prędkość z energii, energia potencjalna mgh, praca W = F·s·cos α i moc P = W/t – z obliczeniami krok po kroku.
- Spadek swobodny: kalkulator czasu spadania, prędkości i rzutuKalkulator spadku swobodnego: czas spadania, wysokość i prędkość końcowa z h lub t, a także rzut ukośny i poziomy z zasięgiem, wysokością maksymalną i wzorami.
- Kalkulator siły w niutonachKalkulator siły w niutonach: z masy i przyspieszenia, ciężaru, ciśnienia i powierzchni, sprężyny lub prawa dźwigni – z przeliczeniem jednostek i obliczeniami.
- Pęd – oblicz pęd ciałaPęd oblicz ze wzoru p = m · v z masy i prędkości, do tego energia kinetyczna, prędkość z pędu i zderzenia w jednym wymiarze – ze wzorami i tokiem obliczeń.
- Kalkulator sinus cosinus tangensKalkulator sinus cosinus tangens: wpisz kąt w stopniach lub radianach i zobacz wszystkie funkcje – albo znajdź kąt dla wartości (arcsin, arccos, arctan).
- Prawo Snelliusa – kalkulatorPrawo Snelliusa – kalkulator: kąt załamania, kąt graniczny całkowitego odbicia, kąt Brewstera i współczynnik odbicia dla powietrza, wody, szkła i diamentu.
- Kalkulator onlineDarmowy kalkulator online: wpisz lub klikaj, a wynik pojawi się od razu – z kolejnością działań, nawiasami, procentami, pierwiastkiem i historią.
- Równanie soczewki – kalkulatorRównanie soczewki: odległość obrazu, przedmiotu lub ogniskowa z dwóch wartości, plus powiększenie i rodzaj obrazu dla soczewek skupiających i rozpraszających.
- Siła tarciaSiła tarcia z masy, współczynnika i kąta nachylenia: siła nacisku, składowa równoległa, tarcie, kąt graniczny oraz siły ciągnięcia.