القوة الطاردة المركزية و القصور الذاتي
القوة الطاردة المركزية و القصور الذاتي إن البعض يعتقد أن القوة الطاردة المركزية أو ما تعرف باسم القوة النابذة، أنها غير موجودة ولكن على الرغم من ذلك فإنه يتم الاستناد على وجودها في العديد من النظريات والاستنتاجات، حيث يتم استخدامها في حساب كتلة الشمس.
بالإضافة إلى استخدامها في علم الميكانيكا الكلاسيكية وتعرف القوة الطاردة المركزية، بأنها رد الفعل الذي يحدث نتيجة لقوة الجذب المركزية.
وتعرف أيضَا باسم القوة العطالة، حيث يوجد وحدة كاملة في منهج الفيزياء تتحدث عن القوة الطاردة المركزية والقصور الذاتي، وهذا سوف ما نتعرف عليه اليوم من خلال تلك المقالة.
القوة الطاردة المركزية والقصور الذاتي
- إن القوة تعرف في علم الفيزياء بأنها كمية فيزيائية متجهة وتعني بذلك أن للقوة قيمة واتجاه.
- وتعرف القوة بأنها المصدر الخارجي الذي يكون له القدرة على التغيير في الحالة الحركية الخاصة بالأجسام.
- وذلك سواء كان التغيير الذي يتم في قيمة الطاقة الحركية أو قيمة طاقة الوضع أو التغيير في الاتجاه أو التغيير في الاتجاه والمقدار معًا.
- يمكن التعبير عن القوة بأنها مقدار التغيير الذي يحدث وذلك بالنسبة إلى وحدة الزمن، وهناك العديد من العلماء الذين تمكنوا من دراسة القوة وما تحدثه من أثار على الأجسام المختلفة منهم العالم أرخميدس.
- وهو يعد أول عالم قام بدراسة القوة ومن بعده جاء العالم إسحاق نيوتن، والذي عرفت باسمه وحدة القوة نيوتن، وتعد القوة الطاردة المركزية نوع من القوة.
شاهد أيضًا: تعريف القوة المغناطيسية
ما هي القوة الطاردة المركزية
- إن القوة الطاردة المركزية تعتمد على القانون الثاني الذي وضعه نيوتن الذي ينص على أنه إذا قامت قوة واحدة أو مجموعة من القوى المتحركة بالتأثير على جسم ما.
- فإن هذه القوة تكسب الجسم سرعة هذه السرعة تتناسب تناسبًا طرديًا مع محصلة القوى التي تؤثر على الجسم، بينما تتناسب القوة تناسب عكسيًا مع كتلة الجسم.
التطبيقات العملية للقوة الطاردة المركزية
- هناك العديد من التطبيقات العملية التي تعمل على من خلال القوة الطاردة المركزية، حيث أنها كانت تستخدم منذ القدم وحتى الوقت الحاضر حيث تمكن العلماء من خلالها تصميم عددًا من الماكينات والمعدات التي تعتمد فكرة عملها على القوة الطاردة المركزية.
- والجدير بالذكر أن هذه الآلات تختلف عن بعضها البعض في الدرجة التي تكون عليها من التعقيد فهناك بعض الآلات التي تكون متوسطة في التعقيد وهناك بعض الآلات التي تكون بسيطة وهناك بعض الآلات التي تكون شديدة في التعقيد.
بعض التطبيقات العملية للقوة الطاردة المركزية
تدخل القوة الطاردة المركزية في مجال الطب
حيث يتم استخدامها في المختبرات الطبية في عمليات فصل الدم، بالإضافة إلى استخدامها في ترتيب الفصائل من الأخف إلى الأثقل.
حيث تتم عملية الفصل من خلال اختيار السرعة الخاصة بالمادة المطلوب فصلها.
وهناك نوعان من الأجهزة التي تستخدم في الفصل وذلك وفقًا للغرض المستخدم من هذا الجهاز إلى:
- جهاز فصل مكونات الدم التحليلي.
- حيث يتم من خلاله تحديد الخواص الفيزيائية للجزئيات التي تترسب بداخل الجهاز ويطلق على هذا النوع من الأجهزة اسم النابذة الفائقة.
- جهاز فصل مكونات الدم الإعدادي يتم استخدام هذا النوع من الأجهزة للحصول على جزيئات خاصة من مادة معينة.
شاهد أيضًا: القوة والحركة في بعدين في الفيزياء
جهاز الطرد المركزي
- إن هذا الجهاز يعد من أهم التطبيقات العملية التي تعتمد على القوة الطاردة المركزية.
- حيث أن هذه الأجهزة لها القدرة على فصل المواد بناء على الكثافة الخاصة بها.
- حيث يتم وضع المواد في أنابيب ومن ثم يقوم الجهاز بالدوران بسرعة هائلة.
- ومن ثم يتم الحصول على الجزئيات الخاصة بالمواد.
يدخل في صناعة المفاعلات النووية
- حيث يمكن استخدام القوة الطاردة المركزية في تخصيب مادة اليورانيوم.
- حيث أن اليورانيوم الذي يتم استخدامه في تشغيل المفاعلات النووية من النوع -235 بنسبة قليلة جدًا في الطبيعة تقدر ب 0.7%.
- والجدير بالذكر أن هذا النظير من اليورانيوم يتميز عن غيره بقدرته الكبيرة على امتصاص النيترونات.
- وتتم عملية الفصل اعتمادًا على اختلاف الكتلة الخاصة بالنظائر المختلفة من اليورانيوم.
- إن عملية تخصيب اليورانيوم تعتمد على دوران المفاعل النووي بسرعة هائلة قد تصل إلى 70 ألف لفة في الدقيقة الواحدة.
- وعند دوران الجهاز بالنظائر المختلفة من اليورانيوم يرتفع هذا النظير إلى أعلى نظرَا لكونه أخف النظائر.
- ومن ثم يتم تجميع هذا اليورانيوم وتكثيفه، وذلك من خلال استخدام أجهزة شفط خاصة بينما بقية النظائر الأخرى.
- فأنها تكون على هيئة رواسب على جدران الجهاز.
يمكن استخدام القوة الطاردة المركزية في تصميم أرجوحة الأطفال العديد من الملاهي للتسلية
- حيث يتم تصميم الأرجوحة من خلال استخدام عمود طويل يتم تثبيت في الطرف العلوي له قرص كبير يتم تثبيت به أحبال يتم ربط الأرجوحة بها.
- وتعمل الأرجوحة من خلال تدوير الجزء العلوي مما ينتج عنه قوة تقوم الأرجوحة بمقاومتها.
- فتطير في الهواء ثم تعود مرة أخرى إلى مكانها.
شاهد أيضًا: ما هي القوة الدافعة الكهربائية
يدخل هذا النوع من القوى في مجال التنظيف
- حيث يتم استخدامها في تصميم المجففات الكهربائية التي تعمل على تنشيف الملابس بواسطة الطاقة الحركية وليس الطاقة الحرارية.
- حيث تعتمد فكرة عمل المجفف الكهربائي على لف الوعاء الذي يحتوي على الملابس المبللة بسرعة كبيرة.
- مما يسبب خروج الماء من الثقوب التي تتواجد في الوعاء فيتم تنشيف الملابس.