Mikä on keskipakovoima?

Keskipakovoima on voima, joka kuvaa ulospäin kohdistuvaa painetta, joka esiintyy keskipisteen ympäri pyörivän esineen ympärillä. Sen määritelmä perustuu latinalaiseen lauseeseen, joka tarkoittaa “paeta keskustasta”, tarkka kuvaus sen perusteella, mitä havaitaan. Jotkut fyysikot väittävät, että todellisia keskipakovoimia ei ole olemassa ja että esineen reaktio sellaiseen voimaan voidaan selittää muilla keinoilla.

Yksi mahdollinen selitys keskipakovoimalle perustuu Newtonin hitauslakiin. Tämän lain mukaan yhtenäisessä liikkeessä oleva esine pyrkii pysymään samassa liikkeessä, ellei ulkopuolinen voima aiheuta painetta. Esimerkiksi narulla kierretty pallo pyrkii kulkemaan suorassa linjassa, ellei merkkijono ja voima, jonka merkkijono painaa palloon. Siksi pallo sen sijaan, että se menisi suoraan, kulkee pyörivin liikkein saranan keskiosan ympäri.

Tämä selitys, miksi se on helposti ymmärrettävä, ei selitä kaikkia keskipakovoiman näkökohtia. Esimerkiksi miksi voima on edelleen olemassa, kun merkkijonoa ei ole? Tällaisissa tapauksissa on todennäköisesti edelleen olemassa ulkopuolinen voima, joka painaa kohdetta, estäen sitä menemästä suorassa linjassa. Tämä sisältää todennäköisesti sylinterin.

Vaikka käsitettä ei ole helppo ymmärtää, monet ihmiset keskipakoisvoimana kutsuttavia etuja käytetään ihmiskunnan hyväksi. Esimerkiksi keskipakovoima kuivattaa vaatteet kuivausrummussa. Käytettävän lämmön lisäksi kuivausrumpu pyörittää myös vaatteita, aivan kuten pesukone, saadakseen suurimman osan vedestä pois ennen kuin kuivausrumpu lopettaa työn.

Lääkintäyhteisö käyttää usein laitetta erityisesti keskipakovoiman luomiseen – jotain, jota yleisesti kutsutaan sentrifugiksi. Tämä pyörittää verinäytteitä erottaakseen kiinteät aineet nesteistä, mikä tekee siitä paremman tiettyjen olosuhteiden havaitsemiseksi. Kun veri pyörii, raskaammat osat laskeutuvat injektiopullon pohjaa kohti.

Lopulta keskipakovoima voidaan vielä selittää pois. Ilmiön hieno puoli on kuitenkin se, että sen hyödyntäminen ei ole välttämätöntä ymmärtää sitä täysin. Vaikutukset ovat selvät ja voimasta saatavat edut ovat lukuisia.