Merkezcil kuvvet ve merkezkaç kuvveti

Kısaca: Bir şeyin dairesel bir yolda hareket etmesi için onu sürekli merkeze doğru çeken bir kuvvet gerekir: merkezcil kuvvet. Örneğin atlıkarıncada hissedilen merkezkaç kuvveti ise düz gitmeyi sürdürmek isteyen kendi bedenimizin eylemsizliğidir.

Biraz daha ayrıntılı: Eylemsizlik yasasına göre üzerine kuvvet etki etmeyen bir cisim düz bir çizgide hareket etmeye devam eder. Virajda yönün sürekli değiştirilmesi gerekir. Bunun için gereken kuvvet kütleyle ve hızın karesiyle artar, viraj ne kadar dar olursa o kadar büyük olur.

Ayrıntılı

• Kuvvet nereden gelir: Virajdaki bir arabada merkezcil kuvveti lastiklerin sürtünmesi, ipe bağlı döndürülen bir topta ipin gerilimi, Ay’da ise Dünya’nın çekim kuvveti sağlar.
• Görünür bir kuvvet olarak merkezkaç: Araçta giden kişi dışarı doğru itildiğini hisseder. Dışarıdan bakıldığında beden yalnızca düz gitmek ister, altındaki araç ise virajı döner.
• İki kat hız: Aynı virajdan iki kat hızla geçmek dört kat kuvvet gerektirir. Bu yüzden virajlara fazla hızlı girmek özellikle ıslak ya da buzlu zeminde çok tehlikelidir.
• Kuvvet olmadığında: İp koparsa ya da sürtünme yetmezse cisim teğet doğrultuda, yani hareket yönünde düz ilerler; doğrudan dışarı doğru gitmez.
• Çamaşır makinesinde sıkma: Tambur çamaşırı dairesel yolda tutar, ama su deliklerden düz bir şekilde kaçabilir. Çamaşır böyle sıkılarak kurutulur.
• Santrifüj: Laboratuvarlarda santrifüjler, örneğin kan bileşenleri gibi farklı yoğunluktaki maddeleri ayırır; çünkü ağır parçacıklar dışa doğru daha güçlü hareket eder.
• Eğimli virajlar: Yarış pistleri, velodromlar ve demiryolu hatları virajlarda eğimlidir. Böylece ağırlık kuvvetinin bir kısmı merkeze doğru gereken kuvveti sağlamaya yardım eder.
• Uydular: Bir uydu sürekli Dünya’ya doğru düşer, ancak o kadar hızlıdır ki hep onun yanından düşüp geçer. Burada çekim kuvveti merkezcil kuvvet olarak etki eder.
• Bağlantılar: Günlük yaşamda gereken kuvveti çoğu zaman çekim ve sürtünme sağlar (schwerkraft-und-freier-fall, reibung-im-alltag, satelliten-und-iss).