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世界上到底有沒有離心力

生活 更新时间:2024-07-23 21:19:55

離心現象存在卻不存在離心力,這是如何說起”這是我以前困擾許久的問題。

離心力不存在這個問題我原先也在思考,難道僅僅是因為離心力違背了牛頓定律。與這位科學巨人留給我們的知識背道而馳就說它不存在?

世界上到底有沒有離心力(自然界存在離心現象)1

許久之後,知識的跟進解開了我心中的疑惑。

什麼是離心現象和離心力?

離心現象其實在我們生活中是非常常見的。家用的洗衣機脫水,奧運會的鍊球項目,電影中的抛爪鈎,遊樂園裡的旋轉擺動……這許許多多的東西都運用以及存在離心現象。

世界上到底有沒有離心力(自然界存在離心現象)2

離心現象簡單來說就是當一個物體圍繞另一個物體做圓周運動的時候,有向外運動的趨勢,仿佛有什麼力在拉扯,産生的這種現象那就叫做離心現象。

離心現象小到我們生活中常見的事物。大到整個宇宙的天體運行都離不開它的存在。真的可以說主導萬物!

世界上到底有沒有離心力(自然界存在離心現象)3

比如衛星圍繞地球公轉,地球圍繞太陽功轉,太陽系圍繞銀河系公轉……這些如果不存在離心現象現象的話。那麼在萬有引力作用下,都沒有軌道一說了,物質萬有引力的向心力作用會把所有物質歸于一點。

現在,我們暫且把離心現象的産生歸為離心力的作用,有了離心力的存在,才有了離心現象存在。

理解離心力其實更簡單,就是在圓周運動中讓物體原離中心的力。

世界上到底有沒有離心力(自然界存在離心現象)4

比如衛星能夠遠離地球,是因為衛星在高速圍繞地球做圓周運動時産生了離心力,離心力抗衡了萬有引力的向心力,導緻衛星能夠在外太空運行。

但我這種說法真的正确嗎?其實是錯誤的。要了解離心力為何不存在,我們得先知道一些其他東西。

向心力與合外力

所謂向心力。指的是當一個物體做圓周或者曲線運動時。力的方向指向圓心的合外力作用力。

簡單來說,向心力就是把物體拉向中心的力,物體做圓周運動時,由向心力提供拉力。鍊球運動旋轉時,由鐵鍊提供這種向心拉力,衛星在地球軌道運行時,由萬有引力提供這種向心拉力……

但有一點我們必須明白。向心力存在于曲線運動中,圓周運動當然也是曲線運動。在曲線運動中。要是要使物體能夠做曲線運動,我們必然需要一個不斷改變物體運動方向的力,而這個力就是向心力。

向心力不單指向圓心,而且改變物體運動方向。

說了向心力,大家應該對向心力有一個認知了,我們再來說說什麼是合外力。

合外力是指物體受到的所有力的合成。這個舉例子說明。

比如在你奔跑的時候,你本身就具有一個像前行的力,這個時候如果别人再推你一把。那麼等于你受到了兩個力,而這兩個力的合成力就是合外力。

同理,當你向前奔跑的時候别人向後拉你一把。那麼你也是同樣受到了兩個力。這兩個力的合成力也可以叫做合外力。

世界上到底有沒有離心力(自然界存在離心現象)5

有以上兩個例子呢我們可以知道一個知識點:合外力同向相加,反向相減!

現在談談離心力為何不存在!

在數學的幾何中,在圓的任意一點作出的直線叫做切線。

如果你好好看我前面講的。你會知道離心力和向心力呢,其實也是同樣在圓周運動下産生。

當你拿根繩子綁個物體舉過頭頂,甩起來做圓周運動時,如果你速度越來越快,那表明離心現象越來越嚴重。這個時候如果繩子承受不了這種離心現象斷裂時,由繩子提供的向心力就會消失,向心力消失束縛物體的力也就不存在了,同時也沒有了改變物體運動方向的力,物體會直直朝着某個點飛出去。其實飛出去的這個直線就是切線。

世界上到底有沒有離心力(自然界存在離心現象)6

再由上我們可以知道,在物體做圓周運動時,是産生了兩個相反方向的力。物體運動的方向如果沒有向心力改變是延切線方向運動的。一個力指向圓心,一個力指向切線。

而離心力的力方向肯定是和向心力背道而馳的,是向心力的反向力,力的方向直指圓周外圍。圓周運動中似乎沒有什麼力指向外圍……

如果還想不通,我可以再深入講解一下。

我們假定離心力存在……

比如我們還是說衛星吧!當衛星圍繞地球做圓周運動時。如果是說是離心力抗衡了引力的向心力,那麼處于不遠離地球又不落入地球的衛星受到的向心力和離心力是等值的,這個沒錯吧!二者的合外力為0,這樣使衛星不遠離地球又不落入地球。

世界上到底有沒有離心力(自然界存在離心現象)7

但是問題來了……

合外力為0的話說明向心力和離心力都失效了,那這個誰能解釋一下?在向心力失效,沒有了改變物體運動方向的力,并且合外力為0的情況下,物體是如何做圓周運動的?

其實離心現象,是向心力和切向力的合外力作用,而不是向心力和離心力的合外力作用。在向心力和切向力中,合外力才不為0。圓周運動不能合外力為0。

離心力隻是一種虛拟力,因為它的存在真的是說不通……

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