Alat Pemusingan - Dinamika Rotasi

Alat Pemusingan - Dinamika Rotasi

Suatu alat yang berguna dalam menggambarkan dengan baik aspek dinamika dan gerak melingkar adalah mesin pemusing , atau pemusing ultra dengan laju yang sangat tinggi. Alat ini digunakan untuk mengendapkan materi dengan cepat atau untuk memisahkan berbagai materi dengan karakteristik yang berbeda-beda. Tabung uji atau wadah lainnya dipasang pada baling-baling pemusing; yang dipercepat sampai laju rotasi yang sangat tinggi; lihat Gambar . 1 , dimana satu tabung uji ditunjukkan dengan dua posisi yang menggambarkan partikel yang kecil, mungkin sebuah makromolekul, pada tabung uji yang dipenuhi dengan fluida. Ketika tabung berada pada posisi A baling – baling berputar, partikel ini mempunyai kecendrungan untuk bergerak pada garis lurus dengan arah tanda panah yang terputus-putus pada gambar. Tetapi fluida, yang menahan gerak partikel, memberi gaya sentripetal yang mempertahankan  

 

Gambar. 1 : Tabung uji rotasi dalam sebuah mesin pemusing (tampak atas). Tabung digambarkan pada dua posisi. Pada A, titik kecil menyatakan sebuah makro molekul atau partikel lainnya yang diendapkan. Partikel itu cendrung akan bergerak sepanjang garis terputus-putus menuju dasar tabung tetapi cairan menahan gerak ini dengan memberikan gaya pada partikel sebagaimana ditunjukkan pada titik B.

agar partikel tetap bergerak dalam jalur yang hampir berupa lingkaran. Biasanya, hambatan fluida (yang mungkin merupakan cairan, gas, atau gel, bergantung pada jenis aplikasi) tidak sama persis dengan mv2/r , dan partikel itu pada akhirnya mencapai dasar tabung. Jika partikel-partikel mengendap dalam medium yang semi-keras seperti gel, dan rotasi diberhentikan sebelum partikel mencapai dasar tabung, partikel-partikel itu akan dipisahkan menurut ukuran atau faktor-faktor lain yang mempengaruhi mobilitasnya. Jika partikel-partikel mencapai dasar tabung, maka dasar tabung memberikan gaya yang mempertahankan gerak partikel dalam lingkaran. Bahkan, dasar tabung harus memberikan gaya pada seluruh fluida dalam tabung, untuk membuatnya tetap bergerak dalam lingkaran. Jika tabung tidak cukup kuat untuk memberikan gaya ini, tabung itu akan pecah.

Jenis bahan yang ditempatkan dalam mesin pemusing adalah yang tidak mengendap atau terpisah dengan cepat di bawah pengaruh gravitasi. Tujuan dipakainya mesin pemusing adalah untuk memberikan “gravitasi efektif” yang lebih besar daripada gravitasi normal karena laju rotasi yang tinggi, sehingga partikel-partikel bergerak ke bagian bawah tabung dengan lebih cepat.