Come calcolare le forze G in centrifuga

Centrifughe hanno una varietà di applicazioni, da addestramento astronauti e piloti di trattare con elevata accelerazione per la separazione di campioni di sangue in loro componenti e materiali. Essi lavorano spostando un oggetto rapidamente intorno a un percorso circolare ad una velocità costante. Il continuo cambiamento di direzione di risultati di velocità lineare dell'oggetto in una forza sull'oggetto diretto verso il centro del cerchio. Conoscendo solo la velocità (angolare o lineare) dell'oggetto in una centrifuga e il raggio del percorso dell'oggetto, è possibile determinare l'accelerazione applicata ad esso.

Istruzioni

• Determinare la velocità angolare se né la velocità lineare o la velocità angolare è dato. La velocità angolare può essere determinata semplicemente dal periodo del movimento di percorso circolare (il tempo necessario per spostare in un cerchio completo). Se il periodo è di un tempo "t", quindi la velocità angolare "w" è 2 pi / t. Ad esempio, una centrifuga con un periodo di 0.1 s ha una velocità angolare 2 pi / 0.1 = 20pi radianti/secondo.

• Quadrato della velocità lineare e dividere per il raggio del cerchio per determinare la centripeta (diretto verso origine del cerchio) accelerazione. Se un oggetto con velocità 5m/s, è in una centrifuga con un raggio di 0.1m, l'accelerazione è (5m/s) ^ 2 / 0.1 m = 250m/s ^ 2.

• Quadrato della velocità angolare e moltiplicare il raggio del cerchio per determinare l'accelerazione centripeta. Se foste in grado di determinare l'accelerazione utilizzando velocità lineare nel passaggio 2, ignorare questo passaggio. Ad esempio, se un oggetto ha velocità angolare 50radians/s in una centrifuga con un raggio di 0.1m, l'accelerazione è (50rad/s) ^ 2 * 0,1 m = 250 m/s ^ 2.

• Dividere l'accelerazione è determinato nel passaggio 2 o 3 di accelerazione di gravità (9,8 m/s ^ 2 o 32 ft/s ^ 2). Questo è il "G-force" l'oggetto esperienze..--i multipli di accelerazione di gravità (g) che si verifica l'oggetto. Ad esempio, se l'oggetto sta vivendo 250m/s ^ 2 accelerazione, sperimenta 250/9,8 = 25,5 g di accelerazione.