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“離心機(jī)”這個(gè)詞可能會(huì)讓人聯(lián)想到太空船,白色西服以及科幻小說中的所有事物,但是它的真正含義是什么?離心機(jī)如何工作?將離心機(jī)帶入教室可以為新型科學(xué)學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)打開大門,因此,這里是您需要了解的有關(guān)離心機(jī)的所有信息。
離心力
離心力是從中心點(diǎn)向外作用在對(duì)象上的旋轉(zhuǎn)力。換句話說,假設(shè)您在一個(gè)操場(chǎng)上,坐在一個(gè)朋友正在以越來越快的速度旋轉(zhuǎn)的回旋處。您可能會(huì)發(fā)現(xiàn),您開始從中心桿滑向回旋處的外邊緣。如果不握住電線桿或另一根突出的滑軌,則可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備飛出。這是離心力的一個(gè)示例,因?yàn)樵摿?shí)質(zhì)上是將您推離旋轉(zhuǎn)的中心軸(在本例中為極點(diǎn))。如果有旋轉(zhuǎn)力將您推向回旋處,則稱為向心力。
什么是離心?
知道了這一點(diǎn),離心就是將離心力施加到物體或物質(zhì)上的動(dòng)作。通常,在化學(xué)或分子生物學(xué)等科學(xué)**域中,離心法用于 分離密度 不同的分子。將包含兩種不同分子的物質(zhì)置于溶液中,并放入所謂的離心機(jī)中。然后,離心機(jī)快速旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生我們前面提到的離心力。然后,這導(dǎo)致分子分離。
就像您將被迫朝向游樂場(chǎng)回旋處的外邊緣,而您的朋友(抓住中心極)則不會(huì)那樣,某些密度的分子被迫向離心機(jī)的外邊緣,而其他分子則保持更靠近中心軸旋轉(zhuǎn)。在實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)中,通常在液體溶液中測(cè)試顆粒,較重的顆?;蛎芏容^大的顆粒會(huì)沉到溶液的底部,而較輕或密度較小的顆粒會(huì)浮到頂部。
離心機(jī)如何工作?
如您現(xiàn)在所知,離心機(jī)是將離心力施加到科學(xué)家可能希望分離的物質(zhì)上的機(jī)器。例如,血細(xì)胞和血漿。這是兩種密度不同的物質(zhì),共同構(gòu)成我們的血液。當(dāng)放置在離心機(jī)上并受到 離心力作用時(shí),它們會(huì)分開,從而更容易與每個(gè)人單獨(dú)工作。
信不信由你,離心機(jī)不僅在科學(xué)實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn),而且經(jīng)常在我們自己的家中發(fā)現(xiàn)!實(shí)際上,洗衣機(jī)是離心機(jī)的類型。在旋轉(zhuǎn)周期中,您的濕衣服和水是洗衣機(jī)離心機(jī)試圖分離的兩種物質(zhì)。因此,它快速旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生了從其中心向外移動(dòng)的力。這種離心力將您的衣服拉向洗衣機(jī)的邊緣,該邊緣通常被小孔覆蓋。
一旦將其壓在機(jī)器側(cè)面,便會(huì)從衣服上吸水。這就是為什么當(dāng)您將它們?nèi)〕鰰r(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)所有衣服都粘在洗衣機(jī)的側(cè)面。這也是當(dāng)您將衣服放入烘干機(jī)或掛在晾衣繩上時(shí),衣服不浸水的原因。因此,下次您要記住離心機(jī)是什么或如何工作時(shí),只需記住洗衣機(jī)即可。
離心機(jī)的其他常見用途
我們之前提到過血液分離,但讓我們進(jìn)一步深入。離心機(jī)**常見的用途之一是從血漿中分離紅細(xì)胞。當(dāng)醫(yī)生需要將血漿輸注到患者體內(nèi)或僅檢測(cè)紅細(xì)胞異常時(shí),這可以派上用場(chǎng)。
離心機(jī)也可以幫助宇航員學(xué)習(xí) 承受極大的力量。盡管旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并不能真正反映出他們?cè)谔罩兴?jīng)歷的運(yùn)動(dòng),但是當(dāng)它們綁在大型離心機(jī)的外板上時(shí),施加在他們身上的壓力可以模擬航天飛機(jī)在航天飛機(jī)起飛過程中感受到的力。下車,然后重新進(jìn)入。
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