Jestliže roztočíme kuličku na niti, bude se směr rychlosti kuličky neustále měnit. Tuto změnu směru způsobuje síla, která směřuje do středu kružnice tzv. dostředivá síla. První poznatky o ní publikoval v roce 1673 Christian Huygens ve spise Horologium oscillatorium a v roce 1703, tedy po smrti, ještě ve spisu De motu et vi centrifuga. Huygens zjistil, že dostředivá síla při kruhovém pohybu je přímo úměrná čtverci rychlosti a nepřímo úměrná poloměru kruhové dráhy.
Christian Huygens.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Vlivem dostředivé síly dostává kulička dostředivé zrychlení, pro které platí vztah z kinematiky
kde v je obvodová rychlost a r je poloměr otáčení. Z druhého Newtonova zákona pak můžeme odvodit vztah pro dostředivou sílu
Dostředivá síla stáčí kuličku, a přitom vyvolává jako reakci odstředivou sílu. Odstředivá síla napíná nit a působí na bod, ve kterém je nit upevněna. Je stejně veliká jako dostředivá síla, která působí na otáčející se kuličku, ale má opačný směr.
Dostředivá a odstředivá síla.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Dostředivá síla může mít původ v libovolném vzájemném silovém působení dvou těles. Tato síla může být realizována např. tahovou silou (viz předchozí příklad), gravitační silou (družice při pohybu kolem Země, planety při pohybu kolem Slunce), magnetickou (vychylování elektronů) apod. Přestane-li dostředivá síla na těleso působit, pohybuje se těleso dále ve směru tečny ke kružnici. Proto jiskry, které odlétají od brusného kotouče při broušení kovů, mají směr tečen k brusnému kotouči v těch bodech, z nichž odlétají. Působí-li na těleso, které koná rovnoměrný pohyb po kružnici, více sil, je dostředivá síla výslednicí všech těchto sil.
Dostředivá a odstředivá síla má bohaté uplatnění v praxi a vysvětluje řadu jevů. V odstředivých čerpadlech částice čerpané kapaliny postupují vlivem odstředivé síly k obvodu lopatek. V místě výtokového otvoru na ně přestává tato síla působit a částice pokračují setrvačností v pohybu potrubím. Do zkumavek upevněných na otáčejících se ramenech laboratorní odstředivky se umísťuje zkoumaná látka. Jednotlivé složky zkoumané látky mají rozdílné hustoty, a proto na ně působí různě velká odstředivá síla. Jejím vlivem dojde k postupnému rozvrstvení jednotlivých složek zkoumané látky. Takto rozvrstvené složky zkoumané látky lze poměrně snadno oddělit a poté určit její další vlastnosti.
Ruční odstředivka na mléko.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Under Creative Commons.
Odstředivá síla nepříznivě působí při otáčení těles s nerovnoměrně rozloženou, tzv. nevyváženou hmotností. Vyvolává síly, které nadměrně opotřebovávají ložiska a způsobují chvění. U automobilů se proto např. vyvažují kola, protože nerovnoměrné rozložení hmotnosti by při jízdě vyvolalo kmitání osy auta.
