Centripetalkraft

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök

Centripetalkraften är den yttre kraft som får ett föremål att följa en cirkulär bana med en konstant rotationshastighet och är riktad mot den cirkulära banans centrum. Detta innebär ett villkor för kraften och specificerar inte kraftens natur. Kraften kan till exempel vara av gravitationell eller elektromagnetisk karaktär. Termen centripetal kommer från latinets centrum och petere ("dras mot").

Centripetalkraften verkar alltid vinkelrätt mot ett objekts rörelseriktning. För det fall då ett objekt rör sig med varierande hastighet i en cirkulär bana kan den nettokraft som påverkar objektet delas upp i två mot varandra vinkelräta komponenter som dels ändrar objektets riktning (centripetalkraften) och en tangentiell som ändrar objektets hastighet.

Centripetalkraft skall inte sammanblandas med begreppet centralkraft. Centrala krafter är en klass av fysikaliska krafter som uppfyller två villkor: (1) deras storlek beror endast på avståndet mellan objekten och (2) deras riktning sammanfaller med riktningen av den linje som förbinder objektens centra. Exempel på centrala krafter är den gravitationella kraften mellan två massor och den elektrostatiska kraften mellan två laddningar. Den centripetala kraft som håller ett objekt i en cirkulär bana är ofta en centralkraft.

Beräkning av centripetalkraften[redigera | redigera wikitext]

Cirkel framställd med parametern t
Vektorframställning av centripetalaccelerationen

För en rörelse i xy-planet kan accelerationen med avseende på x- och y-axlarna skrivas som

Den totala accelerationen kan skrivas

Ekvationen för en cirkel kan skrivas som

där är banans radie och är vinkelhastigheten i radianer per tidsenhet. Detta ger

och

Enligt Newtons andra lag erhåller vi då

Kraften och accelerationen kan även skrivas

.

där är objektets hastighet i m/s

Centripetalkraften kan även beräknas med hjälp av vektorer. Accelerationen kan skrivas

vilket ger centripetalkraften

Se även[redigera | redigera wikitext]