Qu'est-ce que force centrifuge ?

La force centrifuge est une force d'inertie (ou pseudo-force) qui apparaît dans un référentiel non inertiel en rotation. Elle donne l'impression qu'un objet s'éloigne du centre de rotation.

  • Définition: La force centrifuge est une force fictive agissant sur un objet en mouvement dans un référentiel non inertiel, dirigée radialement vers l'extérieur et opposée à la force centripète réelle.

  • Origine: Elle est une conséquence de l'inertie de l'objet, qui a tendance à continuer son mouvement en ligne droite. Le référentiel en rotation contraint l'objet à suivre une trajectoire courbe, ce qui crée l'illusion d'une force le poussant vers l'extérieur.

  • Formule: L'amplitude de la force centrifuge est donnée par F = mω²r, où :

    • m est la masse de l'objet.
    • ω est la vitesse angulaire de rotation.
    • r est la distance de l'objet à l'axe de rotation.
  • Référentiel non inertiel: La force centrifuge n'existe que dans un référentiel non inertiel (c'est-à-dire un référentiel qui accélère ou tourne). Dans un référentiel inertiel, seule la force centripète, qui est une force réelle, agit sur l'objet pour le maintenir en mouvement circulaire.

  • Exemples courants:

    • La sensation d'être poussé contre la porte d'une voiture qui tourne rapidement.
    • La séparation des composants d'un mélange dans une centrifugeuse.
    • La forme bombée de la Terre à l'équateur (due à la rotation de la Terre).
  • Différence avec la force centripète: Il est crucial de distinguer la force centrifuge de la force centripète. La force centripète est une force réelle qui est nécessaire pour maintenir un objet en mouvement circulaire. La force centrifuge est une force fictive qui apparaît uniquement dans un référentiel en rotation et qui est une conséquence de l'inertie de l'objet.

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