Vad är en central styrka?
En central kraft är en kraft med en riktning och storhet som endast beror på ett föremålets centrum och avståndet från dess centrum till en annan punkt. Riktningen som en central kraft verkar måste vara längs linjen som förenar objektets centrum till den andra punkten, medan kraftens storlek endast beror på avståndet eller radien mellan de två. Exempel på centrala krafter finns i gravitationskraften, den elektrostatiska kraften och kraften från en fjäder. Endast två typer av centrala krafter kan leda till orbitalrörelse: gravitationskraft och analog kraft.
Newtons universella gravitationlag säger att gravitationskraften mellan två objekt alltid riktas mot varandra. Dessutom är kraften i omvänt proportionell mot kvadratet på avståndet mellan objekten - med andra ord, fördubbling av avståndet mellan objekten kommer att resultera i en kraft som bara är en fjärdedel så stark. När det ena objektet är mycket mer massivt än det andra, uppfyller arrangemangen kriterierna för central kraft.
En analog central kraft är den elektrostatiska kraften mellan partiklar med en elektrisk laddning. Liksom tyngdkraften är den elektrostatiska kraften omvänt proportionell mot kvadratet på avståndet mellan två partiklar. Till skillnad från tyngdkraften är emellertid elektrostatiska interaktioner proportionella mot produkten från deras laddningar, snarare än deras massor. De tenderar också att dominera på mycket små skalor. Matematiskt sett följer emellertid gravitationskraftens och den elektrostatiska kraften storleksanvisningen omvänd kvadratisk lag .
En annan typ av central kraft kan resultera från interaktion mellan en fjäder och ett objekt. Kraften som produceras av en fjäder är proportionell mot avståndet som fjädern sträcker sig från dess jämviktslängd. Att sträcka en fjäder två gånger avståndet från dess jämviktslängd kommer att resultera i en attraktiv kraft dubbelt så stark. Denna typ av beteende är känd som Hookes lag och ses inte bara i fjädrar, utan i något linjärt elastiskt material - inklusive de flesta fasta metaller. När en fjäder eller lämpligt material är förankrat i ett centrum kan det också uppfylla kriterierna för en central kraft.
Även om att öka avståndet mellan föremål eller partiklar har en mycket annan effekt i system som styrs av den omvända kvadratiska lagen jämfört med Hookes lag, kommer båda dessa centrala krafter att producera stängd orbitalrörelse. Planeter kretsar runt solen på grund av tyngdkraften, en central kraft som omfattas av lagen om omvänd kvadrat. På liknande sätt kan laddade partiklar kretsa runt ett motsatt laddat centrum på grund av den elektrostatiska kraften. Ett något mindre känt faktum är att en centralt förankrad fjäder kan, när andra krafter är försumbar, orsaka att ett objekt går i omloppsbana. Enkel harmonisk rörelse är ett sådant exempel som är begränsat till att röra sig längs en enda dimension.