Merkezkaç Kuvveti ve Merkezcil Kuvvet Nedir?
Bu yazımızda merkezkaç kuvveti nedir, nasıl oluşur açıklayacağız. Merkezkaç kuvveti, hayali bir kuvvet olarak karşımıza çıktığı için direk olarak tanım yapmaktansa örnek göstererek açıklamak daha iyi olacaktır. Örneğin, elinize bir ip alın ve ucuna taş bağlayın. Sonra hızla çevirmeye başlayın. Bu durumda taş bir çember biçiminde dönecek ve ipi gergin tutacaktır. Sanki ip, taşı, dairesel yörüngesinde tutmak için çekiyor gibidir. İp koparsa ya da siz ipi bırakırsanız, bu kez taş düz bir çizgi üzerinde ileri fırlayacaktır.
Bu biçimde merkez den kurtulup dışarı kaçmaya çalışan cisimlerin dışa doğru uyguladığı kuvvete merkezkaç kuvvet denir. Bu cisimleri dairesel bir yörüngede tutmak için gerekli olan ve içe doğru etkileyen kuvvete ise merkezcil kuvvet denir.
Önerilen Yazı » G Kuvveti Nedir? Ne Yapar? Zararları Nelerdir?
Bir dönemeci hızla dönen bir otomobildeki yolcu, kendisini dönemecin dışına doğru çekiliyormuş gibi hisseder. Otomobil de, kötü hava koşullarında aynı yönde savrulabilir; bunu önlemek için yollar, dönemeçlerde içe doğru eğimli yapılır. Bisikletçiler ve motosikletçiler dönemeçleri dönerken merkezkaç kuvvete karşı koymak için yana doğru yatarlar.
Bizi Dünya’nın üzerinde, gezegenleri Güneş’in çevresindeki yörüngelerinde tutan kütle çekim kuvveti merkezcil kuvvettir. Daha ağır parçacıklar üzerinde etki yapan merkezkaç kuvvet daha büyüktür. Santrifüj makineleri de bu ilkeye dayalı olarak çalışır. Kaymağın sütten ayrılmasında ya da yağ üretiminde tortuların sıvıdan ayrılmasında santrifüj makinelerinden yararlanılır. Makine, içindeki sıvıyı büyük bir hızla döndürür ve daha ağır olan parçacıklar dışa doğru savrulur. Aynı tür ayırma işlerinin yapılmasının gerektiği kimya ve tıp laboratuvarları, santrifüj makinelerinin kullanıldığı başlıca yerlerdendir.
Önerilen Yazı » Isaac Newton Kimdir? Buluşları Nelerdir?
Düzgün dairesel dönme hareketinde merkeze doğru bir ivme vardır. Hareketli cisim, bir kütleye sahip olduğuna göre bu kütlenin merkeze doğru bir ivme kazanabilmesi için yine merkeze doğru bir kuvvet etkisinde kalması gerekir. Merkezcil kuvvet denen bu kuvvet var olmazsa merkezcil ivme de mevcut olamaz ve sonuçta dönme hareketi yapılamaz.
Mesela bir ipe bağlanarak döndürülen taş parçasının dairesel hareket yapması, merkezcil bir kuvvet tatbik etmekle, yani onu iple merkeze doğru çekmekle mümkün olmaktadır. Dönmeyi sağlayan bu kuvvet ortadan kalkınca, mesela taşı bağlayan ip kopunca, taş yörüngeye teğet olarak fırlar gider. İp kopmadığı sürece sistem, dengeli olarak dönme hareketini devam ettirir.
Denge için merkezcil kuvvet, zıt yönde ve ona eşit şiddette başka bir kuvvet meydana getirir. Bu kuvvete, merkezden dışa doğru yöneltilmiş olduğundan merkezkaç kuvvet veya santrifüj kuvvet adı verilir. Merkezkaç kuvvet, hakiki bir kuvvet değil, bir cisme dönme hareketi yaptırmak için tatbik edilen merkezcil bir kuvvete tepkiden ibarettir.
Eğrisel hareket yapan cisimler eylemsizlik (atalet) kuralı gereği doğrusal hareket etmek ister. Oysa eğrisel harekette sürekli yön değişikliği olmaktadır. Bu durumu sağlamak için sürekli etkiyen bir kuvvet gerekmektedir. Son olarak kısaca bir cümle ile özetlersek eğrisel hareket yapan cismi dışa doğru çekmeye çalışan kuvvete merkezkaç kuvveti, merkeze doğru çekmeye çalışan kuvvete de merkezcil kuvvet denir.
