keskipakoisvoima

Keskipakoisvoima on tilannekohtainen, usein fiktiivinen voima, jota käytetään kuvaamaan ilmiötä pyörivässä referenssikehyksessä. Se näyttää suuntautuvan poispäin kiertämisakselista ja sen suuruus riippuu kappaleen massasta, kulmanopeudesta ja etäisyydestä akselista. Yleinen ilmiö voidaan ilmaista kaavalla F = m ω^2 r, tai vaihtoehtoisesti F = m v^2 / r, missä m on massa, ω on angular velocity, r etäisyyden kappaleen ja akselin välillä ja v sen tangentiali nopeus.

Käytännössä keskupakoisvoima ei ole todellinen voima Newtonin mekaniikassa inertiaalissa viitekehyksessä, vaan ilmiö, joka syntyy kun Newtonin lain sovelletaan ei-inertiaalissa, pyörivässä koordinaatistossa. Inertiaalissa ulottuvuudessa kappaleen liike vaatii todellisen koillisen (centripetaalisen) voiman kohti akselia; kappale pyrkii suuntautumaan suoraviivaisesti, mutta kiertyy akselin ympäri, minkä vuoksi ulospäin suuntautuva näennäinen voima nähdään vain pyörivässä viitekehikossa.

Keskipakoisvoimaa käytetään sekä teoreettisessa selityksessä että käytännön esimerkeissä. Esimerkiksi centrifugien työssä ja pyörivissä koneissa sekä karuselleilla ja liukukäytävillä ihmiset kokevat vastenpyörimisakselista suuntautuvan hönkymän tunteen. Teknisessä mekaniikassa keskupakoisvoima mahdollistaa pyörivien järjestelmien dynamiikan analysoinnin helpommin käyttämällä Newtonin lait ei-inertiaalissa viitekehyksessä.

Keskipakoisvoima on siten tärkeä käsite pyörivien järjestelmien ymmärtämisessä; sen asema on lähinnä havainnollinen ja keinotekoinen voima, joka auttaa kuvaamaan inertiaa ja kiertoa samalla viitekehyksellä.