Ano ang isang gitnang puwersa?

Ang isang gitnang puwersa ay isang puwersa na may direksyon at magnitude na nakasalalay lamang sa isang sentro ng mga bagay at ang distansya mula sa gitna nito hanggang sa ibang punto.Ang direksyon ng isang gitnang puwersa ay dapat na kasama ng linya na sumali sa sentro ng mga bagay sa kabilang punto, habang ang lakas ng lakas ay nakasalalay lamang sa distansya, o radius, sa pagitan ng dalawa.Ang mga halimbawa ng mga gitnang puwersa ay matatagpuan sa puwersa ng gravitational, ang puwersa ng electrostatic, at ang puwersa mula sa isang tagsibol.Dalawang uri lamang ng mga gitnang puwersa ang maaaring magresulta sa paggalaw ng orbital: lakas ng gravitational at pagkakatulad na puwersa.

Ang Batas ng Universal Gravitation ng Newton ay nagsasaad na ang puwersa ng gravitational sa pagitan ng dalawang bagay ay palaging nakadirekta sa isa't isa.Bukod dito, ang kadakilaan ng puwersa ay kabaligtaran na proporsyonal sa parisukat ng distansya sa pagitan ng mga bagay at mdash; sa madaling salita, ang pagdodoble sa distansya sa pagitan ng mga bagay ay magreresulta sa isang puwersa lamang ng isang ika -apat na mas malakas.Kapag ang isang bagay ay mas napakalaking kaysa sa iba pa, ang pag -aayos ay nakakatugon sa pamantayan ng gitnang puwersa.

Ang isang pagkakatulad na gitnang puwersa ay ang puwersa ng electrostatic sa pagitan ng mga particle na may singil sa kuryente.Tulad ng puwersa ng gravitational, ang puwersa ng electrostatic ay inversely proporsyonal sa parisukat ng distansya sa pagitan ng dalawang mga partikulo.Hindi tulad ng gravity, gayunpaman, ang mga pakikipag -ugnay sa electrostatic ay proporsyonal sa produkto ng kanilang mga singil, sa halip na ang kanilang masa.May posibilidad din silang mangibabaw sa napakaliit na kaliskis.Gayunman, ang matematika na nagsasalita, ang laki ng puwersa ng gravitational at ang puwersa ng electrostatic ay parehong sumusunod sa kabaligtaran-square law .Ang puwersa na ginawa ng isang tagsibol ay proporsyonal sa distansya ng tagsibol ay nakaunat mula sa haba ng balanse nito.Ang pag -unat ng isang tagsibol nang dalawang beses ang distansya mula sa haba ng balanse nito ay magreresulta sa isang kaakit -akit na puwersa nang dalawang beses na malakas.Ang ganitong uri ng pag -uugali ay kilala bilang Batas ng Hooke at nakikita hindi lamang sa mga bukal, ngunit sa anumang magkakasamang nababanat na materyal at mdash; kabilang ang karamihan sa mga solidong metal.Kapag ang isang tagsibol o angkop na materyal ay naka -angkla sa isang sentro, maaari rin itong matugunan ang pamantayan ng isang gitnang puwersa.

Kahit na ang pagtaas ng distansya sa pagitan ng mga bagay o particle ay may ibang kakaibang epekto sa mga system na pinamamahalaan ng kabaligtaran na batas na batas kumpara sa batas ni Hooke, kapwa ang mga gitnang puwersang ito ay gagawa ng saradong paggalaw ng orbital.Ang mga planeta ay nag-orbit ng araw dahil sa gravity, isang gitnang puwersa na napapailalim sa kabaligtaran na batas.Katulad nito, ang mga sisingilin na mga particle ay maaaring mag-orbit ng isang magkakasamang sisingilin na sentro dahil sa puwersa ng electrostatic.Ang isang medyo hindi kilalang katotohanan ay ang isang sentral na naka-angkla na tagsibol ay maaaring, kapag ang iba pang mga puwersa ay bale-wala, maging sanhi ng isang bagay na mag-orbit sa sentro.Ang simpleng harmonic na paggalaw ay isa sa mga halimbawa na napipilitan upang ilipat kasama ang isang sukat lamang.