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人类是怎样克服离心力的?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/10 19:47:45
人类是怎样克服离心力的?
在日常生活中离心力这一现象比比皆是,举例说明人类是怎样克服离心力的.
离心力(Centrifugal force)是长期以来被人们误解而产生的一种假想力,即惯性.因为无法找出施力物体,背离了牛顿第三定律.当物体作圆周运动时,类似于有一股力作用在离心方向,因此称为离心力.
  离心力就是物体在圆盘上旋转产生背离圆盘中心的力,比如洗衣机的脱水桶就是使用离心力的原理.
  离心力F=a*m
  这里a是向心加速度,a=w的平方*r,w是角速度,r是半径;m是物体质量.
  离心力是在两种条件下产生的,是由物体的惯性运动力和中心束缚力交织在一起产生的,摆脱中心束缚力的物质便离心而去.
  在天体上,卫星在主星边缘做惯性运动,由于主星的引力束缚了卫星,使卫星做圆周公转,如果卫星的惯性运动力(速度)大于主星的引力束缚力,那卫星便远离中心一些.
  在地球上,物体在不动的中心边缘做惯性运动,由于物体的结合力束缚物体,使物体做圆周旋转,如果物体的惯性运动力(速度)大于物体的结合力,那惯性运动的物体便远离中心而去.由于水和气体的结合力很低,它们都会离中心而去.结合力高的金属则不会离心而去.
  现将惯性离心力和离心力概念简单解释一下:
  我们通常是以地面做参考系,可设想地面是静止的,或者在不太长的距离中把地面运动视为匀速直线运动,即惯性参考系,牛顿就是在这样的前提下才总结出了运动定律.如果参考系是变速的,即非惯性参考系,牛顿定律就不能直接应用了,因此人们假想出了“惯性力”来解决牛顿定律的应用问题.惯性离心力是非惯性系中的假想力.下面举匀速圆周运动例子:
  匀速圆周运动的线速度方向时刻变化,说明有向心加速度,而向心加速度方向也时刻变化,这是个典型的非惯性系.如果有个大转盘在作匀速圆周运动,你坐到盘上不要看周围景物,此时就把自己置身于非惯性系了,你肯定会感觉到有某种力量想把自己推下来,而此时又没有任何施力物推你,这种力量就称为惯性离心力.
  最后提醒一点,所谓"惯性力"之存在于非惯性系,是一种虚拟力,是为了将牛顿定律推广到非惯性系上使用而虚拟的一种力,在加上这样的虚拟力后除了牛顿第三定律外,牛顿力学中的各种定律、定理在非惯性系上都可以得以运用.