Μοντέλο λούνα-παρκ

Σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα (αρχή της αδράνειας), αν σε ένα σώμα δεν ασκείται καμία δύναμη, η ταχύτητά του και η κατεύθυνση της κίνησής δεν μεταβάλλονται. Τα αίτια μίας κυκλικής κίνησης είναι διαφορετικά: σε αυτήν την περίπτωση είναι αναγκαία η ύπαρξη μίας δύναμης, της λεγόμενης κεντρομόλου, η οποία έχει κατεύθυνση προς τον άξονα περιστροφής. Το απλουστευμένο μοντέλο του λούνα-παρκ αναδεικνύει αυτήν τη δύναμη.

Αν επιλέξετε το δεύτερο από τα τέσσερα κουμπιά πάνω δεξιά, θα εμφανιστούν τα διανύσματα των δυνάμεων για το κάθε ένα από τα οκτώ κρεμάμενα σώματα στα οποία ασκούνται: το διάνυσμα του βάρους θα είναι μαύρο, η τάση του σκοινιού μπλε. Το άθροισμα αυτών των διανυσμάτων δίνει τη συνιστώσα δύναμη (κόκκινη), και ταυτίζεται με αυτό που ονομάζουμε κεντρομόλο δύναμη.

Εκτός από την προσομοίωση του λούνα-παρκ (με ή χωρίς τα διανύσματα των δυνάμεων) το πρόγραμμα εμφανίζει ένα απλό δισδιάστατο σχήμα των διανυσμάτων των δυνάμεων καθώς και σημαντικές χαρακτηριστικές αριθμητικές τιμές της κυκλικής κίνησης.

Αν θέλετε να παρατηρήσετε επακριβώς τα διανύσματα των δυνάμεων, μπορείτε να παύσετε την περιστροφή χρησιμοποιώντας το κουμπί Παύση / Συνέχιση, ή να μειώσετε την ταχύτητά της κατά δέκα φορές με την επιλογή Αργή Κίνηση. Τα πεδία κειμένου επιτρέπουν την εντός ορισμένων ορίων αλλαγή των παραμέτρων (μην ξεχνάτε να πατάτε Enter).

Σημείωση: η προσομοίωση εμφανίζει μία κυκλική κίνηση με σταθερή γωνιακή ταχύτητα. Δεν λαμβάνονται υπ’ όψιν οι διαδικασίες που πραγματοποιούνται κατά την επιτάχυνση και την επιβράδυνση των σωμάτων. Η αντίσταση του αέρα θεωρείται επίσης αμελητέα.

 

 
Φυσική
Physics Applets

URL: http://www.walter-fendt.de/ph14gr/carousel_gr.htm
© Walter Fendt, March 10, 1999
© Greek version: WebLab NHRF 2000
Last modification: November 19, 2005