Tehniliselt on radiaaljõud mis tahes jõud, mis toimib sirgjooneliselt. Füüsikas kasutatakse seda sageli orbiidil liikuva objekti keskjoone või telje suhtes risti – täisnurga all – avaldatava mõju kirjeldamiseks. Lihtsamalt öeldes kogeb nööri pikkuses kaarekujuliselt löödud pall seda jõudu, hoides nööri pingul. Mitmed teised ennustatavad jõud töötavad eri suundades, et hoida kuuli läbi kaare pöörlemise, kuid radiaaljõud vastutab selle eest, et see liiguks eemale nööri hoidvast käest.
Kuigi radiaaljõudude täpne päritolu ja olemus on väga keerukas, võib neid näha paljudes igapäevastes protsessides, näiteks elektritööriistade otstes, pöörlevates autorehvides ja laagrites. Töötlemisel selgitatakse seda jõudu kui mõju, mis surub lõikeriista lõigatavast pinnast eemale. Radiaaljõu spetsiifika korrektne arvutamine on tööriistade ja muude pöörlevate osadega esemete projekteerimisel kriitiline samm.
Mida teeb radiaaljõud?
Radiaalsed jõud on protsessi oluline komponent, mis hoiab mis tahes objekti ringikujulisel orbiidil. Kui teadaolev mass (näiteks pall) pöörleb ringis keskpunktist kindlal kaugusel (raadiuses) konstantse kiirusega, surub radiaaljõud massi keskpunktist eemale. Jõud hoiab massi pöörlemas samal kaugusel keskpunktist, säilitades ühtlase orbiidi tee – ringi või ellipsi. Ilma selle jõuta oleks tee ebakorrektne ja ettearvamatu.
See kehtib kõigi orbiidil olevate objektide kohta, olenemata sellest, kas need on füüsiliselt keskele kinnitatud või mitte. Ümber ämbri sisemuse keerutatud lahtine pall surutakse samuti radiaaljõu toimel vastu konteineri siseseina. Radiaalsed jõud vastutavad näiteks ka ruletipalli hoidmise eest vastu ratta pilu serva, kui ratas pöörleb.
Miks on radiaaljõud olulised?
Radiaaljõudude täpne arvutamine on kriitilise tähtsusega projekteerimisel kõige puhul, millel on orbitaalne liikumine. Selle muutuja ulatuse täpne kindlaksmääramine mängib suurt rolli näiteks seadme üldises tõhususes, ohutuses ja kasutuseas. Samuti võimaldab see disaineritel välja selgitada, millised on konkreetse eseme praktilised piirangud.
Näiteks kasutatakse laagreid laialdaselt paljudes erinevat tüüpi seadmetes, et toetada, juhtida ja vähendada liikuvate ja liikuvate masinaosade vahelist hõõrdumist. Need puutuvad sageli kokku radiaalsete jõududega, mis tekitavad materjali sisepingeid, mis võivad põhjustada kulumist ja lõpuks rikkeid, kui jõud ja sellega seotud pinged muutuvad ülemääraseks. Laagrid peavad olema piisavalt tugevad, et vastu pidada neile regulaarselt rakendatava surve all. Sel põhjusel on laagreid, mis on spetsiaalselt projekteeritud ja hinnatud mehaaniliste rakenduste jaoks, millel on suured radiaaljõud.
Teine näide selle nähtuse kohta tööl on jõud, mis lõiketööriistale avaldab, kui see eemaldab materjali töödeldava detaili pinnalt. Tööriistale mõjub jõud, mis surub selle lõigatavast tükist eemale. Lõikeseadmele mõjuva jõu suurus sõltub tööriista enda omadustest ja töödeldava materjali omadustest. Kui tööriist on halvasti konstrueeritud ja sellele mõjub ülemäärane radiaaljõud, võib lõiketera tüki sisse surumise olla väga raske, mille tulemuseks on standardile mittevastavad tulemused või isegi potentsiaalselt vigastada kasutajat, kui tööriist eemaldub.
Radiaalse jõu varieerumine
Selle nähtuse variatsioon ilmneb siis, kui liikuva objekti impulss töö ajal muutub või areneb. Tuntud kui radiaaljõu varieerumine, saab seda illustreerida autorehvi näitel. Rehv kogeb ratta teljega risti olevas suunas radiaalset jõudu, mis kui rehv oleks täiesti ümmargune ja teepind täiesti sile, jääks ratta pöörlemise ajal samaks. See aga nii ei ole, seega muutub rehvile mõjuv radiaaljõud iga kord, kui see pöörleb. See seab projekteerijatele seadmete projekteerimisel väljakutseid, sest need peavad suutma pidevalt muutuvates keskkonnatingimustes ohutult töötada.