โดย จิม ลูคัส , Ben Biggs เผยแพร่เมื่อ 07 มีนาคม 2022 เว็บตรงแตกง่าย พวกเขาทั้งสองมีประสบการณ์โดยการหมุนวัตถุ แต่พวกเขาไม่เหมือนกันแรงเหวี่ยงและแรงเหวี่ยงเป็นกองกําลังที่มีประสบการณ์โดยการหมุนวัตถุ แรงเหวี่ยงช่วยให้วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลมและชี้ไปยังจุดศูนย์กลางของวงกลมนั้นเสมอ ตัวอย่างเช่นแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์เป็นแรงเหวี่ยงที่ช่วยให้โลกโคจรรอบ ๆ ในขณะเดียวกันแรงเหวี่ยงเป็นแรงภายนอกที่ชัดเจนบนวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นวงกลม
ตัวอย่างของแรงเหวี่ยงจะเป็นความรู้สึกที่คุณมีเมื่อขี่ไปรอบๆ ที่สนุกสนานซึ่งทําให้คุณต้องการบิน
ออกไปด้านนอกความแตกต่างระหว่างแรงเหวี่ยงและแรงเหวี่ยง
ความแตกต่างที่สําคัญระหว่างแรงเหวี่ยงและแรงเหวี่ยงคือแรงเหวี่ยงคือแรงเหวี่ยงคือแรงชี้ไปยังศูนย์กลางของวงกลมที่ช่วยให้วัตถุเคลื่อนที่ในเส้นทางวงกลมในขณะที่แรงเหวี่ยงคือความรู้สึกที่วัตถุรู้สึกเมื่อมันเคลื่อนที่ในเส้นทางวงกลมนั้นโดยความรู้สึกนั้นดูเหมือนจะผลักมันออกจากศูนย์กลางของวงกลมผู้คนประสบกับแรงเหวี่ยงเมื่อพวกเขาโค้งมุมในรถหรือเมื่อเครื่องบินแบงค์เลี้ยว มันเกิดขึ้นในวงจรการหมุนของเครื่องซักผ้าหรือเมื่อเด็กขี่บนความสุขไปรอบ ๆ วันหนึ่งมันอาจให้แรงโน้มถ่วงเทียมสําหรับยานอวกาศและสถานีอวกาศ – หากเราสามารถให้ยานอวกาศหมุนได้อย่างรวดเร็วพอแรงเหวี่ยงสามารถให้ความรู้สึกปกติของแรงโน้มถ่วง แต่แรงเหวี่ยงมักจะสับสนกับแรงเหวี่ยงคู่ของมันเพราะพวกเขามีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิด – โดยพื้นฐานแล้วสองด้านของเหรียญเดียวกัน
แรงเหวี่ยงเป็นชื่อที่มอบให้กับแรงใด ๆ ที่ช่วยให้วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลม – คิดถึงหินที่ผูกติดกับปลายสายโดยที่ปลายอีกด้านหนึ่งผูกติดกับบางสิ่งบางอย่างหรือในมือของคุณ เมื่อสายหมุนไปรอบ ๆ ความตึงเครียดในสตริงนั้นจะช่วยให้หินไม่สามารถบินหนีไปเป็นเส้นตรงได้ ความตึงเครียดนั้นชี้เข้าด้านใน ไปยังจุดศูนย์กลางของวงกลม อีกตัวอย่างหนึ่งแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ให้แรงเหวี่ยงที่ช่วยให้ดาวเคราะห์เคลื่อนที่ในวงโคจรของพวกเขาแรงเหวี่ยงจะชี้ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุเสมอ หากคุณกําลังขี่ในรถและธนาคารถนนและโค้งไปทางซ้ายแรงปกติจากถนนธนาคารจะผลักรถไปทางซ้าย หากแรงเหวี่ยงจะหายไปอย่างกะทันหันรถจะยังคงเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง
ในทางกลับกันแรงเหวี่ยงเป็นแรงที่เห็นได้ชัดที่วัตถุรู้สึกขณะที่มันเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางโค้ง – และแรงที่เห็นได้ชัดนั้นชี้ไปในทิศทางที่ห่างจากศูนย์กลางของเส้นทางการหมุนตามคริสโตเฟอร์เอสแบร์ดที่มหาวิทยาลัยเวสต์เท็กซัส A&MCentrifugal and Centripetal forces in action.แรงเหวี่ยงเป็นแรงภายนอกในขณะที่แรงเหวี่ยงดึงวัตถุหมุนเข้าด้านใน (เครดิตภาพ: อนาคต)โปรดทราบว่าในขณะที่แรงเหวี่ยงเป็นแรงจริงแรงเหวี่ยงถูกกําหนดให้เป็นแรงที่ชัดเจน กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อหมุนมวลบนสตริงสตริงจะออกแรงเหวี่ยงภายในบนมวลในขณะที่มวล “ปรากฏ” เพื่อออกแรงเหวี่ยงภายนอกบนสตริง
”ความแตกต่างระหว่างแรงเหวี่ยงและแรงเหวี่ยงเกี่ยวข้องกับ ‘เฟรมอ้างอิง’
ที่แตกต่างกันนั่นคือมุมมองที่แตกต่างกันจากที่คุณวัดบางสิ่งบางอย่าง” Andrew A. Ganse นักฟิสิกส์วิจัยของมหาวิทยาลัยวอชิงตันกล่าว “แรงเหวี่ยงและแรงเหวี่ยงเป็นแรงเดียวกันจริงๆ, เพียงในทิศทางตรงกันข้ามเพราะพวกเขามีประสบการณ์จากเฟรมที่แตกต่างกันของการอ้างอิง.”
หากคุณกําลังสังเกตระบบหมุนจากภายนอกคุณจะเห็นแรงเหวี่ยงภายในทําหน้าที่จํากัดร่างกายที่หมุนไปยังเส้นทางวงกลม อย่างไรก็ตามหากคุณเป็นส่วนหนึ่งของระบบหมุนคุณจะได้พบกับแรงเหวี่ยงที่เห็นได้ชัดผลักคุณออกจากศูนย์กลางของวงกลมแม้ว่าสิ่งที่คุณรู้สึกจริง ๆ คือแรงเหวี่ยงภายในที่ทําให้คุณไม่สามารถออกไปสัมผัสได้อย่างแท้จริง
ลองกลับไปที่ตัวอย่างของรถหลังจากเลี้ยวธนาคาร หากคุณกําลังดูจากด้านนอกคุณสามารถสังเกตแรงเหวี่ยงที่ผลักรถเข้าด้านในไปทางตรงกลางทําให้รถเคลื่อนที่เป็นวงกลม แต่ถ้าคุณขี่เข้าไปในรถ คุณจะรู้สึกเป็นแรงที่พยายามผลักคุณออกจากจุดศูนย์กลางของวงกลมแทน นั่นคือแรงเหวี่ยง
แรงเหวี่ยงและกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันแรงภายนอกที่ชัดเจนนี้อธิบายโดยกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน กฎข้อแรกของนิวตันระบุว่า “ร่างกายที่พักผ่อนจะยังคงอยู่และร่างกายที่กําลังเคลื่อนไหวจะยังคงเคลื่อนไหวเว้นแต่จะถูกกระทําโดยกองกําลังภายนอก”
หากร่างกายขนาดใหญ่เคลื่อนที่ผ่านพื้นที่เป็นเส้นตรงความเฉื่อยของมันจะทําให้มันดําเนินต่อไปเป็นเส้นตรงเว้นแต่แรงภายนอกจะทําให้เร่งความเร็วช้าลงหรือเปลี่ยนทิศทาง เพื่อให้เป็นไปตามเส้นทางวงกลมโดยไม่เปลี่ยนความเร็วต้องใช้แรงเหวี่ยงอย่างต่อเนื่องที่มุมฉากกับเส้นทาง รัศมี (r) ของวงกลมนี้เท่ากับมวล (m) คูณกําลังสองของความเร็ว (v) หารด้วยแรงเหวี่ยง (F) หรือ r = mv^2/F แรงสามารถคํานวณได้โดยเพียงแค่จัดเรียงสมการใหม่ — F= mv^2/rกฎข้อที่สามของนิวตันระบุว่า “สําหรับทุกการกระทํามีปฏิกิริยาที่เท่าเทียมกันและตรงกันข้าม” เช่นเดียวกับแรงโน้มถ่วงที่ทําให้คุณออกแรงบนพื้นดินพื้นดินดูเหมือนจะออกแรงเท่ากันและตรงข้ามบนเท้าของคุณ เมื่อคุณอยู่ในรถเร่งที่นั่งจะออกแรงไปข้างหน้ากับคุณเช่นเดียวกับที่คุณดูเหมือนจะออกแรงถอยหลังบนที่นั่ง เว็บตรงแตกง่าย
