Wie viele Gs erfahren meine Kleidung in meiner Waschmaschine? [geschlossen]

Die einfachste Formel für die Zentrifugalbeschleunigung ist

$$a = r\omega^2$$ Hier, $r$ist der Radius, der in Ihrem Fall 0,25 Meter beträgt. $\omega$ist die Winkelgeschwindigkeit, die ist $2\pi$mal die Frequenz $f$. Dein $f$ist 1500 Umdrehungen pro Minute, was ist $1500/60=25$Umdrehungen pro Sekunde.

In den SI-Einheiten haben wir

$$a = 0.25\times 4\pi^2 \times 25^2 = 625\pi^2$$ Weil $\pi^2\sim 10$liegt zahlenmäßig nahe bei $g\approx 9.81\,{\rm m}/{\rm s}^2$, Sie sehen, dass die Kleidung fast erfährt $600 g$. Die meisten Kleidungsstücke sitzen jedoch in einem kleineren Radius als 0,25 Meter (Abstand von der Rotationsachse), sodass ihre Beschleunigung proportional dazu reduziert wird.

Ich denke, dass die meisten Leute überrascht sind, wie groß die Beschleunigung ist; Ich war überrascht. Aber es ist notwendig, um das meiste Wasser aus der Kleidung zu bekommen. Die Kraft, die das Wasser in der Kleidung hält, ist im Grunde die Oberflächenspannung, die mikroskopisch auf Elektromagnetismus hinausläuft. Der Elektromagnetismus ist viel stärker als die Schwerkraft – und sogar die Gravitationsbeschleunigung der ganzen Erde$1g$wird leicht von vielen Kräften geschlagen, die durch Elektromagnetismus verursacht werden. In diesem Fall sehen wir, dass man so etwas braucht$600g$um die Oberflächenspannung "wirklich zu schlagen". Das ist eine andere Art zu sagen, dass die Schwerkraft verursacht wird$g$ist wirklich klein im Vergleich zu den Beschleunigungen, die durch elektromagnetische Kräfte im Inneren der Materie erzeugt werden.

Nun ist ein g gleich der Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft der Erde auf ihrer Oberfläche. Die Kraft durch die Waschmaschine ist die Zentrifugalkraft, wenn die Kleidung versucht, einen geraden Weg zu gehen, aber die Resultierende, die von den Wänden des Behälters der Maschine bereitgestellt wird und die erforderliche Zentripetalkraft liefert. Nun, nach Newtons drittem Bewegungsgesetz gibt auch Kleidung die gleiche Kraft, von der Sie sprechen.

Zentrifugal gem. = (λ²)r { λ ist die Winkelgeschwindigkeit}

  ={1500×2π)/60}² × (50÷100)

= 6.168,5027 m/sec² = 600 g (in g)