如何正确理解向心力?我們在前面已經談到了,向心力是當物體沿着圓周或者曲線軌道運動時,指向圓心(曲率中心)的作用力關于向心力,大家在學習的時候估計會有一些困惑,我們來逐一解答一下,接下來我們就來聊聊關于如何正确理解向心力?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!
我們在前面已經談到了,向心力是當物體沿着圓周或者曲線軌道運動時,指向圓心(曲率中心)的作用力。關于向心力,大家在學習的時候估計會有一些困惑,我們來逐一解答一下。
一是它不是性質力,而是根據作用所産生的效果而命名的。它可以由任何一力産生,也可以由幾個力的合力或其分力提供。
二是它的作用效果就是在任何曲線運動中使速度的方向發生改變,而不影響速度的大小。
三是向心力指向圓周中心,且被向心力所控制的物體是沿着切線的方向運動,所以向心力必與受控物體的運動方向垂直。這與第二點是一緻的。
四是向心力的大小與物體的質量(m)、物體運動圓周半徑的長度(r)和角速度(ω)有着密切關系。我們在前面已經談到了向心力F=mv²/r=mω²r。那麼向心力與半徑到底是成正比還是成反比呢?大家在搞明白這個問題之前,一定要明白什麼是正比,什麼是反比,這個基礎的數學定義,大家如果弄不清楚的話,那麼這個問題我們就無從談起。我們來簡單幫大家複習一下,如果兩個變量的乘積是常數,那麼這兩個變量成反比關系,如果兩個變量的商是常數,那麼這兩個變量成正比關系。所以要弄明白向心力與半徑的關系,首先要看其他的量,也就是我們往往容易忽視的線速度和角速度是不是常數?所以,當線速度是一定的時候,向心力與半徑成反比關系,而當角速度一定的時候,向心力與半徑成正比關系。
五是既然向心力時時刻刻指向圓心,那麼,為何沒有把物體拉向圓心呢?我們還是要搞清楚向心力的定義到底是什麼?向心力是改變物體的運動方向,這是一種改變運動方向的效果力。或者說向心力恰好等于物體的速度方向改變,所需要的力。如果指向圓心的力大于物體速度方向改變所需要的力,那麼物體肯定會向圓心運動。如果指向圓心的力小于物體的速度方向改變所需的力,那麼物體肯定會遠離圓心運動。如果指向圓心的力突然消失,那麼物體在慣性作用下就會沿着切線方向飛出去
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