Вид немецкого пилота Норберта Билера внутри человеческой центрифуги, тренирующейся противостоять ускоренной центробежной силе Посмотрите, как пилот немецких ВВС тренируется выдерживать нагрузки полета в центрифуге, которая создает центробежную силу, равную 9 грамм . Contunico ZDF Enterprises GmbH, Майнц Смотрите все видео для этой статьи
Центрифуга , любое устройство, которое прилагает постоянную центробежную силу, то есть силу, обусловленную вращением. По сути, центрифуга заменяет силу тяжести аналогичной, более сильной. Каждая центрифуга содержит прядильный сосуд; существует множество конфигураций в зависимости от использования. Перфорированный вращающийся барабан в белье, сбрасывающий излишки вода от одежды, например, это разновидность центрифуги. Подобный тип используется в промышленности для отделения жидкости от твердого вещества после дробления.
Как сформулировал сэр Исаак Ньютон в своем первом законе движения, свободно движущееся тело (например, мяч) имеет тенденцию двигаться по прямой линии, и, если оно направлено по кривой траектории под действием некоторой сдерживающей силы (такой, которая могла бы возникнуть в результате привязанная к нему ручная веревка), он будет прилагать силу против направляющей или сдерживающей силы в своем постоянном усилии улететь по прямому касательному курсу. Известно наблюдение, что объект, вращающийся по кругу, прилагает силу от центра вращения. Эта сила, которая представляет собой тянущее наружу движение шара на его струне, и есть центробежная сила. Также общепризнано, что величина этой силы может быть увеличена путем увеличения либо угловой скорости вращения, либо массы объекта, либо радиуса круга, по которому движется объект. Возможно, не так широко ценится тот факт, что, в то время как центробежная сила прямо пропорциональна радиусу и массе, она пропорциональна квадрату угловой скорости. Например, удвоение массы вращающегося объекта увеличит центробежную силу в 2 раза, а удвоение числа оборотов в минуту (об / мин) увеличит центробежную силу в 4 раза (равно 2 раза в 2); аналогично, увеличение скорости в 10 раз увеличит силу в 100 раз (равно 10 раз по 10). Центробежная сила выражается основным соотношением F знак равно mν два/ р = 4πдва млн два р ; F центробежная сила, м масса, р радиус, v скорость, и п количество оборотов в секунду.
что было причиной крестовых походов
Центробежную силу часто сравнивают непосредственно с весом (силой тяжести) объекта, и величина силы указывается как во много раз больше силы тяжести или во столько раз. грамм . Благодаря использованию специальной исследовательской аппаратуры, силы, превышающие 5 000 000 раз больше силы тяжести, были созданы при вращении небольших металлических роторов размером примерно с горошину со скоростью, превышающей 1 000 000 оборотов в минуту.
как умерла жаклин кеннеди онассис
Вращающийся элемент центрифуги обычно приводится в движение вокруг фиксированной оси с помощью электродвигатель или с помощью воздушной турбины в некоторых высокоскоростных машинах и называется ротором, барабаном или барабаном. Для минимизации вибрации и напряжения на валу и подшипниках важно, чтобы нагруженный ротор был хорошо сбалансирован, то есть чтобы его общая масса была распределена вокруг оси вращения таким образом, чтобы равнодействующая всех элементарных сил была равна нулю. Если подшипники подходят для высоких скоростей и если имеется достаточная мощность для преодоления сопротивления трения подшипников, единственным ограничением скорости хорошо сбалансированного ротора является прочность на разрыв материала, из которого он изготовлен.
Например, ротор диаметром 15 см (6 дюймов), используемый в некоторых биологических исследованиях и разработанный специально для высоких скоростей, имеет предельную скорость для повседневной работы около 60 000 оборотов в минуту. В роторе данной конструкции максимальная угловая скорость, достигаемая до разрыва, в близком приближении обратно пропорциональна диаметру ротора. Таким образом, маленький ротор, имеющий только половину диаметра большего, может безопасно вращаться с удвоенной угловой скоростью и с производительностью на минимальном уровне. периферия вдвое большей центробежной силы.
Наиболее широко центрифуги используются для концентрирования и очистки материалов в приостановка или растворены в жидкостях. Взвешенные частицы, более плотные, чем суспендирующая жидкость, имеют тенденцию мигрировать к периферии, а менее плотные - к центру. Скорость, с которой происходит миграция, зависит от интенсивности центробежного поля, разницы между плотностью частицы и плотностью суспендирующей жидкости, вязкости жидкости, размера и формы частицы и в некоторой степени. концентрация частиц и степень их электрического заряда. Чистая движущая сила, действующая на частицу, представляет собой разницу между центробежным полем, действующим на нее, и противоположной плавучестью жидкости. При прочих равных условиях для двух частиц, диаметр одной из которых в 10 раз больше диаметра другой, потребуется только1/100как можно меньше среднего центробежного поля для перемещения на заданное расстояние за заданное время.
сколько людей убила чума
Из предшествующего обсуждения ясно, что практически полное разделение суспендирующей среды и взвешенных частиц может быть произведено, если центрифугирование будет продолжаться до тех пор, пока все частицы не соберутся у внешней стенки прядильного сосуда или центрифуги. Следует также отметить, что частичное разделение двух групп взвешенных частиц разного размера может быть достигнуто, если центрифугирование продолжится достаточно долго для того, чтобы все более крупные частицы полностью погрузились в осадок, поскольку тогда многие из мелких частиц все еще будет взвешиваться в жидкости. Если требуется разделение как более крупных, так и более мелких частиц, поверхностный флюид может быть отведен, а осадок ресуспендирован в некоторой подходящей жидкости, а затем снова центрифугирован для осуществления дальнейшего разделения.
Центрифуги можно разделить на три основные категории в зависимости от того, имеет ли вращающийся стакан центрифуги, содержащий разделяемый материал, сплошную стенку, перфорированную стенку или их комбинацию. Кроме того, они могут быть охарактеризованы в зависимости от того, обрабатывается ли материал в непрерывном поточном процессе, периодическом процессе или в комбинации вышеуказанных процессов.
Copyright © Все права защищены | asayamind.com