نیروی گریز از مرکز و نیروی جاذبه
لیوان چرخان
نیرو را میتوان هر کشش یا فشاری دانست که در جهت معینی وارد می شود.این آزمایش از سری آزمایش های مربوط به نیروی گریز از مرکز و نیروی جاذبه است. برای یادگیری بیشتر به آزمایشهای دیگری که در مورد شناخت نیروی گریز از مرکز و نیروی جاذبه است مراجعه کنید. این آزمایشها را در بخش کاردستیهای علمی سایت www.koodak24.ir میتوانید مشاهده کنید
آنچه نیاز دارید
لیوان پلاستیکی
نخ محکم یا طناب
آب
قیچی
شرح آزمایش
سه نقطه را روی لبهی لیوان انتخاب کنید بهطوری که که فاصلهی همهی نقاط از یکدیگر مساوی باشند.
با استفاده از قیچی در لبهی لیوان و در نقاطی که مشخص کردهاید سوراخ ایجاد کنید.
سه نخ جدا کنید و از هر کدام را از این سه سوراخ رد کنید. انتهای نخ را طوری گره بزنید که نخ نتواند از سوراخ خارج شود. سر دیگر نخها را به سمت بالا بکشید و سه نخ را به هم گره بزنید
یک نخ بلند جدا کنید و آن را نیز به سه نخ گرهزده شده به همدیگر متصل کنید و خوب گره بزنید. از محکم بودن گره در این قسمت اطمینان حاصل کنید چرا که به هنگام چرخش ممکن است که نخ پاره شود.
درون لیوان مقداری آب بریزید.
حال لیوان را بگردانید چه اتفاقی میافتد؟
همانطور که مشاهده میکنید آب روی زمین میریزد. چرا ؟
نیروی جاذبه بر روی مایع آب داخل ظرف اثر میگذارد و آن را به طرف خود میکشد در نتیجه آب روی زمین میریزد.
دوباره لیوان را پر از آب کنید
به آرامی با استفاده از نخ، لیوان را به سمت جلو و عقب تاب بدهید و در آن نوسان ایجاد کنید. مانند شکل با استفاده از نخ لیوان را بچرخانید.
آیا آب درون ظرف بیرون نمیریزد؟ چرا حتی در حالتی که لیوان با صورت برعکس بالای سر ما قرار میگیرد آب روی زمین یا روی سر ما نمیریزد؟
انچه اتفاق می افتد...
وقتی لیوان میچرخد، اندازه حرکت، یا نیروی حرکت لیوان، سعی میکند تا لیوان را از مرکز دور کند. این نیرو را نیروی مرکز گریز مینامند. اگر نخ پاره شود، لیوان به پرواز در خواهد آمد، که دلیل آن لختی است. لختی اصلی است که میگوید اجسام در حال حرکت تمایل دارند در حال حرکت باقی بمانند. اما نخ نیروی دیگری را نیز ایجاد میکند که در آن نخ تمایل دارد لیوان را به طرف مرکز مدار بکشد، این نیرو را نیروی مرکز گرا مینامند. این نیروی مرکز گرا نیروی لختی را جبران میکند و لیوان را در مدار نگه میدارد.
جالب است بدانید که
چرخ و فلک شهربازی و ماشینهای لباسشویی نمونههای دیگری از کاربرد نیروی مرکز گریز هستند. وقتی که عملیات شستن لباس کامل شد، لباس خیس و تمیز به واسطهی نیروی مرکز گریز به دیوارههای استوانهی چرخان ماشین لباسشویی فشرده میشود.