Was ist eine zentrale Kraft?

Eine zentrale Kraft ist eine Kraft mit einer Richtung und Größe, die nur von der Mitte und vom Abstand eines Gegenstandes von seiner Mitte zu einem anderen Punkt abhängen. Die Richtung Taten einer zentralen Kraft muss nach dem Grundsatz sein, welche der Mitte des Gegenstandes zum anderen Punkt anschließt, während die Größe der Kraft nur vom Abstand abhängt, oder zum Radius, zwischen den zwei. Beispiele der zentralen Kräfte gefunden in der Gravitationskraft, in der elektrostatischen Kraft und in der Kraft von einem Frühling. Nur zwei Arten zentrale Kräfte können Augenhöhlenbewegung ergeben: Gravitationskraft und analoge Kraft.

Newton’s Gesetz der Universalgravitation angibt -, dass die Gravitationskraft zwischen zwei Gegenständen immer auf gegenseitig gerichtet. Außerdem ist die Größe der Kraft umgekehrt zum Quadrat proportional, des Abstandes zwischen Gegenstand-in anderen Wörtern und verdoppelt den Abstand zwischen den Gegenständen, ergibt eine Kraft nur ein viertel, wie stark. Wenn ein Gegenstand viel massiver als der andere ist, erfüllt die Anordnung die Kriterien der zentralen Kraft.

Eine analoge zentrale Kraft ist die elektrostatische Kraft zwischen Partikeln mit einer elektrischen Gebühr. Wie die Gravitationskraft ist die elektrostatische Kraft umgekehrt zum Quadrat des Abstandes zwischen zwei Partikeln proportional. Anders als Schwerkraft jedoch sind elektrostatische Interaktionen zum Produkt ihrer Gebühren, eher als ihre Massen proportional. Sie neigen auch, auf sehr Klein vorherrsch. Mathematisch sprechend, obwohl, die Größe der Gravitationskraft und die elektrostatische Kraft beide dem Umgekehrtquadrat Gesetz folgen.

Eine andere Art zentrale Kraft kann aus der Interaktion eines Frühlinges mit einem Gegenstand resultieren. Die Kraft, die bis zum einem Frühling produziert, ist zum Abstand proportional, den die Feder von seiner Gleichgewichtslänge ausgedehnt. Eine Feder zweimal der Abstand von seiner Gleichgewichtslänge ausdehnen ergibt eine attraktive Kraft zweimal so stark. Diese Art des Verhaltens bekannt als Hooke’s Gesetz und gesehen nicht nur in den Frühlingen, aber in jedes mögliches linear Gummiband Material-einschließlich die meisten festen Metalle. Wenn eine Feder oder ein verwendbares Material in einer Mitte befestigt, kann sie die Kriterien einer zentralen Kraft auch erfüllen.

Obwohl die Erhöhung des Abstandes zwischen Gegenständen oder Partikeln einen sehr anderen Effekt in den Systemen hat, die durch das Umgekehrtquadrat Gesetz gegen Hooke’s Gesetz geregelt, produzieren beide zentralen Kräfte geschlossene Augenhöhlenbewegung. Planeten in Umlauf bringen den Sun wegen der Schwerkraft, eine zentrale Kraft nach Maßgabe des Umgekehrtquadrat Gesetzes. Ähnlich können belastete Partikel gegenüberliegend-belastetes Mittelwegen der elektrostatischen Kraft in Umlauf bringen. Eine ein wenig weniger bekannte Tatsache ist, dass eine zentral-befestigte Feder, wenn andere Kräfte unwesentlich sind, veranlassen einen Gegenstand, die Mitte in Umlauf zu bringen kann. Einfache harmonische Bewegung ist ein solches Beispiel, das begrenzt, um entlang nur ein Maß zu bewegen.