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fisica:esperienze:misurazione_della_forza_centrifuga

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Forza centrifuga

Descrizione La forza centrifuga è una forza che appare agire su di un corpo che si muove di moto circolare, quando tale moto viene analizzato in un sistema di riferimento ad esso solidale e, quindi, in un sistema di riferimento non inerziale. La forza centrifuga è solo una espressione vettoriale utilizzata per semplificare i calcoli e non una forza fisica reale. Le forze effettive sono solo centripete

Posto che un moto curvilineo ha come causa una forza centripeta (quale, ad esempio, la forza di gravità), la forza centrifuga ha ugual modulo di questa ma verso opposto, diretta cioè verso l'esterno della traiettoria:

  F c = m ω^2 r 

essendo ω {\displaystyle \omega } \omega la velocità angolare.

Posti Φ {\displaystyle \Phi } \Phi l'angolo espresso in radianti formato da due raggi r di una circonferenza ed S l'arco sotteso da tale angolo, e tenendo presente che la velocità angolare è data dal rapporto fra l'angolo spazzato da un vettore che ruota e il tempo impiegato a compiere questa rotazione, con Φ {\displaystyle \Phi } \Phi e T tendenti a zero, si ha:

  ω = d Φ d T 

poi, essendo Φ {\displaystyle \Phi } \Phi dato dall'arco S sul raggio r:

  ω = d S r d T = 1 r d S d T = 1 r v 

si giunge alla formula che permette di calcolare la forza centrifuga (e centripeta) in funzione della velocità e della massa (m):

  F c f = m ( v^2 r ) = m v^2 r 

Fu Huygens, rifacendosi alle analisi sul movimento di René Descartes (1596-1650) a fornire per primo un'analisi geometrica della natura del moto circolare come risultante dell'equilibrio fra forza centripeta e centrifuga.

Sitografia

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fisica/esperienze/misurazione_della_forza_centrifuga.txt · Ultima modifica: 2019/09/23 14:30 (modifica esterna)