Sentrifugalkraft

Sentrifugalkraften er en opplevd men ikke-reell kraft som tilsynelatende slynger et legeme bort fra et rotasjonssentrum. Opplevelsen skyldes legemets treghet (tilbøyelighet til å fortsette i rettlinjet bevegelse) når dets kurs blir dreiet av en ytre påvirkning.

Kraften som påvirker legemet til å følge en sirkelbue eller annen ikke-rettlinjet bevegelse er reell og kalles sentripetalkraft.

Newtons 1. lov sier at et legeme vil fortsette rett fram med konstant fart hvis summen av kreftene som virker på legemet er lik null. Altså er sentrifugalkraften ikke en virkelig kraft. Den kraften som føles når man holder seg fast på en roterende karusell, sentripetalkraften, er kraften som kontinuerlig virker fra karusellen på en selv for å skape en sirkulær bevegelse. I en sirkulær bevegelse har man en kontinuerlig akselerasjon, mot sentrum og vinkelrett på bevegelsesretningen, og Newtons 2. lov om sammenheng mellom kraft og akselerasjon er oppfylt.

Ifølge Newtons 3. lov har enhver kraft som virker fra det ene legemet på det andre, en motkraft som virker fra det andre legemet på det første, som er like stor og motsatt rettet. Dette betyr at legemet som går i bane utøver en motkraft på det som trekker mot sentrum, slik man kjenner hvis man med armen slynger rundt en gjenstand festet i en tråd.

Bruk

Ordet sentrifugalkraft brukes normalt ikke av fysikere, ettersom sentrifugalkraft ikke er en virkelig kraft. Sentrifugalkraft kan brukes som en tilnærming til å beskrive bevegelser i roterende koordinatsystemer der radielle bevegelser er små. Radielle bevegelser påvirkes også av corioliseffekten.

Sentrifugering er en teknikk som skiller stoffer fra hverandre ved hjelp av rotasjon. Ordet sentrifuge betyr flukt fra sentrum. Når man roterer stoffer i sirkel, vil de tyngste stoffene skille seg ut tangentielt fra rotasjonsretningen. Det er dette fenomenet en vaskemaskin benytter seg av ved sentrifugering. Når trommelen settes i rotasjon med høy hastighet, forsvinner vanndråpene ut av hullene langs rettlinjede baner som tangerer trommelveggen. Sentrifugalkraften brukes også for å separere atomer i forskjellige isotoper og for å separere molekyler med forskjellig tetthet.

Hvorfor sentrifugalkraft ikke er en kraft

Det viser seg at begreper som resultantkraft og akselerasjon i fysikken blir meningsløse hvis man definerer treghet som en kraft. Da vil nemlig resultantkraften (summen av alle kreftene) alltid være null. Akselerasjonen er proporsjonal med resultantkraften (jamfør Newtons 2. lov), og dermed vil heller ikke den eksistere. Sentrifugalkraft er en sirkulær form for treghet, altså er heller ikke sentrifugalkraft en kraft, men oppleves som en kraft når menneskets sanselige opplevelse har en sirkulær bevegelse som referanse.