Centrifugalkraft

[HansChristian]

Hvordan beregner man centrifugalkraften.
Jeg forstå ikke alle de udtryk i ligningen > http://da.wikipedia.org/wiki/Centrifugalkraft

Er der nogen der kan opsætte en ligning hvor man ser tallene, dersom man ønsker at kende centrifugalkraften, fx den der påvirker en stjerne 50 000 lysår (radius 4,7e20 meter)  fra galaksens centrun ?

Jeg vil godt kende den udadgående accelleration (ikke N)...

[Morten Jødal]

Formlen er ellers uhyre smpel - idet jeg går ud fra, at du sigter til formlen i 1 plan (ikke vektorformlen med de to krydsprodukter):

               F_cf = - m(omega)²r

m er legemets masse (som du vil dividere ud, da du kun spørger efter accelerationen), (omega) er vinkelhastigheden og r afstanden fra centrum.

Vinkelhastigheden er et meget centralt begreb for roterende bevægelser, nemlig v/r (hvor v er den absolutte hastighed og r er radius). Fordelen ved at bruge (omega) er, at den er uafhængig af radius.
Du kan også finde (omega) som 2*PI/T (hvor T er omløbstiden).

Men dit spørgsmål antyder, at du godt kunne have brug for at læse lidt mere basal matematik og fysik, inden du kaster dig ud i de store kosmologiske beregninger.

[HansChristian]

Formlen er ellers uhyre smpel - idet jeg går ud fra, at du sigter til formlen i 1 plan (ikke vektorformlen med de to krydsprodukter):

               F_cf = - m(omega)²r

m er legemets masse (som du vil dividere ud, da du kun spørger efter accelerationen), (omega) er vinkelhastigheden og r afstanden fra centrum.

Vinkelhastigheden er et meget centralt begreb for roterende bevægelser, nemlig v/r (hvor v er den absolutte hastighed og r er radius). Fordelen ved at bruge (omega) er, at den er uafhængig af radius.
Du kan også finde (omega) som 2*PI/T (hvor T er omløbstiden).

Hmmmm..........

Eks1. ….2*PI/T
Omega = 2*3,14/1,93e16 = 3,25e-16

Eks2……  v/r
Jeg antager at du med „absolut hastighed“ mener kredsløbshastigheden (den er 250km/s)
Omega = 250000  / 4,73e20 = 5,28 e-16

Som du kan se er de 2 ’omega’ ikke de same..

Men vi prøver at fortsætte med den første fundne “omega”.

F_cf = - m(omega)²r
F_cf = -1kg*3,25e-16^2*4,73e20 =4,99e-11

(Hvorfor har du minus foran 1? – jeg tænker det bare er en fejl)
Som jeg ser det er tallet alt for lille…..(!)

Derefter den anden fundne Omgea

F_cf = 1kg*5,28-16^2*4,73e20 =1,31e-10 m/s

Kan man ikke bare bruge v2/r
Dermed 250000^2  / 4,73e20 = 1,3e-10 m/s
Dermed passer dit 'andet' "omega" eksempel med v2/r

Det er vel ikke tilfældig ?

Jeg bruger bare kredsløbshastigheden i alle eks.. det er vel det der er meningen...(?)

[Morten Jødal]

Jeg kan ikke forholde mig til dine konkrete tal, for jeg ved ikke hvor de kommer fra.

Men rent principielt:

Vi tager udgangspunkt i fænomenet "jævn cirkelbevægelse", som er den første (og nu om dage ofte eneste!) roterende bevægelse, gymnasieelever stifter bekendtskab med.

Her regner man med en centripetalkraft/acceleration, som er rettet ind mod centrum - og som kan få en massepartikel til at afvige fra en retlinet bane for i stedet at udføre en cirkelbevægelse.
I det link du henviser til, forklares hvordan man må tilføje en fiktiv centrifugalkraft for at kunne bruge Newtons love i et roterende koordinatsystem.
Dennes retning er modsat den primære centripetalkraft - derfor minus (jeg har overtaget minusset direkte fra Wikipedias formel - men forstod det umiddelbart).
I en roterende bevægelse er det praktisk at regne med dimensionerne radialt og tangentialt i stedet for med x og y. Men i alle tilfælde skal man huske at regne med fortegn!

I en jævn cirkelbevægelse (uden komplikationer) kan man umiddelbart se, at en hel omgang har længden 2*PI*r, og den længde gennemløbes på tiden T.
Derfor er v = 2*PI*r/T
Det er praktisk at benytte en dimensionsløs størrelse, så derfor definerer man, at v = r*(omega) - hvor (omega) (vinkelhastigheden) er dimensionsløs (men dog har enheden s^-1) - og kommer frem til (0mega) = 2*PI/T.
Alle andre formler for cirkelbevægelse kan også formuleres med (omega), og jeg er 100% (hverken 99,9% eller 102%, men præcis 100%) sikker på, at det er dette (omega), der benyttes i linket.

Jeg vil gætte på, at dit problem opstår, fordi du ikke holder helt styr på, om din (omega) er udregnet i et inertialsystem eller et roterende koordinatsystem. Men jeg agter ikke at gå ind i detaljerne.

[HansChristian]

Jeg kan ikke forholde mig til dine konkrete tal, for jeg ved ikke hvor de kommer fra.

Men rent principielt:

Vi tager udgangspunkt i fænomenet "jævn cirkelbevægelse", som er den første (og nu om dage ofte eneste!) roterende bevægelse, gymnasieelever stifter bekendtskab med.

Her regner man med en centripetalkraft/acceleration, som er rettet ind mod centrum - og som kan få en massepartikel til at afvige fra en retlinet bane for i stedet at udføre en cirkelbevægelse.
I det link du henviser til, forklares hvordan man må tilføje en fiktiv centrifugalkraft for at kunne bruge Newtons love i et roterende koordinatsystem.
Dennes retning er modsat den primære centripetalkraft - derfor minus (jeg har overtaget minusset direkte fra Wikipedias formel - men forstod det umiddelbart).
I en roterende bevægelse er det praktisk at regne med dimensionerne radialt og tangentialt i stedet for med x og y. Men i alle tilfælde skal man huske at regne med fortegn!

I en jævn cirkelbevægelse (uden komplikationer) kan man umiddelbart se, at en hel omgang har længden 2*PI*r, og den længde gennemløbes på tiden T.
Derfor er v = 2*PI*r/T
Det er praktisk at benytte en dimensionsløs størrelse, så derfor definerer man, at v = r*(omega) - hvor (omega) (vinkelhastigheden) er dimensionsløs (men dog har enheden s^-1) - og kommer frem til (0mega) = 2*PI/T.
Alle andre formler for cirkelbevægelse kan også formuleres med (omega), og jeg er 100% (hverken 99,9% eller 102%, men præcis 100%) sikker på, at det er dette (omega), der benyttes i linket.

Jeg vil gætte på, at dit problem opstår, fordi du ikke holder helt styr på, om din (omega) er udregnet i et inertialsystem eller et roterende koordinatsystem. Men jeg agter ikke at gå ind i detaljerne.

OK, tak skal du have...

Lige en anden ting
Lad os nu bare sige at centrifugalkraften (uanset om kraften nu er virkelig eller ej) er årsag til en udadgående acceleration på lad os sige 1 m/s

Hvor stor deceleration skal kredsløbshastigheden belastes med for præcist at udligne den indflydelse som centripetalkraften har?

[Morten Jødal]

Ikke forstået!

Centrifugalkraften er FIKTIV i den forstand, at den KUN eksisterer som kompensation for, at vi regner i et koordinatsystem, der ikke er et inertialsystem.
Det gør den ikke UVIRKELIG. Geografer og meteorologer er nødt til at regne i et roterende koordinatsystem - nemlig et, der er fast i forhold til den roterende jordklode - så de er fortrolige med op til flere fiktive kræfter.
Kraftens størrelse afhænger først og fremmest af koordinatsystemets rotation. Det vil formentlig i dit tilfælde sige galaksens rotation, som du ikke giver nogle data for.

Forøvrigt er jeg ikke geograf, ejheller meteorolog eller astronom, og har stort set kun regnet i inertialsystemer, så jeg vil slet ikke gå ind i din beregning.

Jeg går ud fra det er en ren skrivefejl, når du opgiver acceleration i enheden m/s i stedet for m/s²?

[HansChristian]

Ikke forstået!

Jeg mente hvor stor skal en kredsløbs deceleration være for at udligne centrifugalkraften.
Jeg vil mene 3,14 gange så stor

Jeg går ud fra det er en ren skrivefejl, når du opgiver acceleration i enheden m/s i stedet for m/s²?

Jep