Kalkulator Daya Sentrifugal

Kategori: Fizik
- 25 Jun 2025
| |

Hitung daya sentrifugal yang bertindak ke atas objek dalam gerakan bulat. Masukkan jisim, jejari, dan sama ada kelajuan sudut atau kelajuan linear untuk menentukan daya.

Pengira Daya Sentrifugal

Kelajuan

Pilihan Lanjutan

Mengenai Daya Sentrifugal

Daya sentrifugal adalah daya rekaan yang nampaknya bertindak ke atas objek yang bergerak dalam laluan bulat dan diarahkan jauh dari pusat putaran. Sebenarnya, apa yang kita anggap sebagai daya sentrifugal adalah sebenarnya inersia objek yang menentang daya sentripetal yang mengekalkannya dalam gerakan bulat.

Konsep Utama
  • Daya Sentripetal: Daya sebenar yang diarahkan ke arah pusat putaran yang mengekalkan objek bergerak dalam laluan bulat.
  • Daya Sentrifugal: Daya yang nampak mendorong ke luar, yang sama dalam magnitud tetapi bertentangan dalam arah dengan daya sentripetal.
  • Kelajuan Sudut (ω): Kadar perubahan kedudukan sudut, diukur dalam radian per saat (rad/s).
  • Kelajuan Linear (v): Kelajuan tangen objek yang bergerak dalam laluan bulat, berkaitan dengan kelajuan sudut dengan v = ω × r.
  • Pecutan Sentripetal: Pecutan ke arah pusat, diberikan oleh a = ω² × r = v²/r.
Aplikasi

Memahami daya sentrifugal adalah penting dalam banyak bidang:

  • Kejuruteraan: Reka bentuk mesin berputar, sentrifug, dan permainan taman hiburan
  • Fizik: Menganalisis gerakan bulat dan orbit
  • Geologi: Putaran Bumi menyebabkan pembengkakan khatulistiwa
  • Biologi: Sentrifugasi untuk memisahkan zarah
  • Pengangkutan: Kemiringan lengkung di jalan raya dan landasan kereta api
Penukaran Unit
  • 1 rad/s ≈ 9.55 rpm (putaran per minit)
  • 1 rpm = 2π/60 rad/s ≈ 0.1047 rad/s
  • 1 N = 0.225 lbf (pound-force)
  • 1 m/s ≈ 3.6 km/h ≈ 2.24 mph

Apa Itu Kalkulator Daya Centrifugal?

Kalkulator Daya Centrifugal membantu anda menentukan daya yang dikenakan ke atas objek yang bergerak dalam laluan bulat. Daya ini diarahkan ke luar, menjauhi pusat putaran. Kalkulator ini menggunakan input seperti jisim, jejari, dan sama ada kelajuan sudut atau kelajuan linear untuk mengira daya centrifugal, menjadikannya berguna untuk kajian fizik, reka bentuk kejuruteraan, dan aplikasi dunia nyata yang melibatkan sistem berputar.

Formula Daya Centrifugal:
\( F = m \times \omega^2 \times r \)
\( F = m \times \frac{v^2}{r} \)

Bagaimana Menggunakan Kalkulator

Ikuti langkah-langkah ini untuk mengira daya centrifugal dengan cepat dan tepat:

  • Masukkan Jisim: Pilih unit (kg, g, atau lb) dan masukkan jisim objek.
  • Masukkan Jejari: Pilih jarak dari pusat putaran dalam unit seperti meter, sentimeter, kaki, atau inci.
  • Pilih Jenis Kelajuan: Pilih antara kelajuan sudut atau kelajuan linear bergantung kepada nilai yang anda ketahui.
  • Berikan Nilai Kelajuan: Masukkan nilai dan unit yang sesuai (contoh: rad/s, rpm, m/s).
  • Sesuaikan Tetapan (Pilihan): Pilih unit yang diingini untuk output daya, tetapkan ketepatan perpuluhan, atau aktifkan ciri tambahan seperti graf dan penyelesaian langkah demi langkah.
  • Klik "Kira": Alat ini akan memaparkan daya centrifugal bersama dengan nilai berkaitan yang berguna seperti pecutan dan kelajuan.

Mengapa Kalkulator Ini Berguna

Kalkulator ini menjimatkan masa dan menghapuskan tekaan ketika menganalisis sistem berputar. Sama ada anda sedang belajar fizik, merancang bahagian mekanikal, atau bekerja dengan peralatan berputar, memahami daya centrifugal adalah penting. Alat ini memudahkan proses itu dengan menukar unit secara automatik dan menunjukkan semua pengiraan yang diperlukan dalam format yang jelas.

Ciri Utama

  • Menyokong pelbagai unit untuk jisim, jarak, dan kelajuan
  • Menukar antara kelajuan sudut dan kelajuan linear
  • Paparan langkah pengiraan pilihan untuk pemahaman yang lebih baik
  • Graf interaktif yang menunjukkan hubungan antara kelajuan dan daya
  • Ketepatan output dan unit daya yang boleh disesuaikan

Soalan Lazim (FAQ)

Apa itu daya centrifugal?

Daya centrifugal adalah daya yang kelihatan ke luar pada objek yang bergerak dalam bulatan, disebabkan oleh inersia objek tersebut. Ia bukan daya sebenar yang bertindak ke atas objek tetapi hasil daripada bingkai rujukan yang berputar.

Apa perbezaan antara kelajuan sudut dan kelajuan linear?

Kelajuan sudut (\( \omega \)) adalah seberapa cepat objek berputar, diukur dalam radian per saat. Kelajuan linear (\( v \)) adalah kelajuan sepanjang tepi laluan bulat, dikira sebagai \( v = \omega \times r \).

Bolehkah saya menggunakan kalkulator ini untuk sistem unit yang berbeza?

Ya, anda boleh memasukkan nilai dalam unit metrik atau imperial, dan kalkulator akan mengendalikan penukaran untuk anda.

Apa yang ditunjukkan oleh carta daya vs. kelajuan?

Ia secara visual menunjukkan bagaimana daya meningkat dengan kelajuan, membantu anda melihat kesan perubahan kelajuan dalam senario gerakan bulat.

Siapa yang boleh mendapat manfaat daripada kalkulator ini?

Pelajar, pendidik, jurutera, penggemar, dan sesiapa yang bekerja dengan objek berputar boleh mendapat manfaat daripada menggunakan kalkulator ini untuk memahami daya dalam gerakan.

Kesimpulan

Kalkulator Daya Centrifugal menawarkan cara yang cepat, tepat, dan mesra pengguna untuk memahami daya dalam gerakan bulat. Sama ada anda menyelesaikan masalah fizik atau merancang sistem berputar, alat ini membantu anda mengira dan memvisualisasikan hasil dengan mudah.