作业帮圆周运动的加速度一般用在什么地方的?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/21 22:44:10
圆周运动的加速度一般用在什么地方的?
如题,我知道圆周运动中这个点的速度随时都在发生变化,因为速度是由大小（速率）以及方向组成的,所以圆周运动的加速度是一直存在的,可是我实在想不出,实际机械设计当中,比如设计一个产品,它到底什么地方能够需要用到圆周上一点的加速度呀?是不是比方说圆周上有一点（比如说实际工程中是一个零件）,高速转动的时候,这个零件会产生加速度,那么需要考虑这个圆盘具有多少N的承受能力可以拉住这个零件不至于让它飞出去,是这个意思吗?
如题,我知道圆周运动中这个点的速度随时都在发生变化,因为速度是由大小（速率）以及方向组成的,所以圆周运动的加速度是一直存在的,可是我实在想不出,实际机械设计当中,比如设计一个产品,它到底什么地方能够需要用到圆周上一点的加速度呀?是不是比方说圆周上有一点（比如说实际工程中是一个零件）,高速转动的时候,这个零件会产生加速度,那么需要考虑这个圆盘具有多少N的承受能力可以拉住这个零件不至于让它飞出去,是这个意思吗?
一个是你说的,高速旋转的零件,必须要有足够的向心力才能使得这个零件不会飞出.高速旋转的飞轮,各个部分之间有向心力.因为飞轮材料的限制,使得飞轮各部分之间的作用力有个最大值的极限.所以飞轮的转速也就必须有个安全的极限,不能无限制的升高.
还有火车、轮船、汽车在转弯的时候一般要求减速转弯,也是为了减小向心加速度,减小向心力以保障安全.
还有就是飞行员（特别是战斗机飞行员）进行空中技巧飞行的时候,转弯的半径及速度也是不能无限制增大的.
这些都是向心加速度的应用.
再问： 那么朋友，我可否再请教你一个问题呵呵，转动惯量，是不是说质量一定，距离转动轴一定（R一定）的这么一个旋转的系统，自身固有的属性？就好比质量大的物体，惯性大，本身固有的属性
再答： 转动惯量是说没有外力阻止的情况下，旋转的物体会保持旋转状态的能力，类似于平行移动中的惯性。 转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置。和转动的快慢无关。
再问： 我可否理解一下，就是说如果是直线运动中，在没有任何外力的情况下，物体会保持静止，或者匀速运动；同样转动惯量也是，没有任何外力的情况下，要么停止，要么就是速率一定的情况旋转（会所以速率一定是因为速度方向变化）
再答： 同样转动惯量也是，没有任何外力的情况下，要么停止，要么就是速率一定的情况旋转。 这句话最好改为没有任何力矩的情况下，要么停止，要么就是速率一定的情况旋转。因为转动的物体，首先就已经必然受到外力作用（向心力）。但是向心力过圆心，力矩为0。力矩的公式是力×力的作用点到转轴的距离×sin（力和力的作用点到转轴线段的夹角）。也是个向量，方向按右手螺旋定则确定：以右手四指沿分力方向（X轴/Y轴），且掌心面向转轴（X轴/Y轴）而握拳，大拇指方向（Z轴）与该轴正向一致时取正号，反之则取负号。
再问：
对了朋友，我想请教一下，假如按照上图的这种状况，这个点是不是会转的原来越快？因为它不光受到向心力的作用，，还有一个切向力的作用（切向加速度），At和An的矢量速度就是A，是不是说越来越快了呢？
再答： 对啊，有切向加速度，转速会增加。不过如果a这个力的方向不变的话。当M这个物体转过一定的角度，a就和M的转动方向相反了，a对M的作用就是降低M的转速了。如果要一直对M的转速是增加作用，a的方向也就必须随着M转动而不断的改变。
再问： 也就是说，a要跟着M一起转动，就好比抓住绳子遛狗，沿着一个大型圆盘边缘跑，那样狗永远都是随着边缘前进，但是倘若说抓住绳子，站在边缘，那么狗跑到前面了，就有一股绳子向后的拉力，狗到了后面了，有一股绳子向前面的拉力
再答： 和这个还不相同。遛狗的例子中，绳子的方向（也就是绳子拉力的方向）是不断不会的。 我说的是a这个力的方向不变。 例如垂直面上的圆周运动，受到的重力方向不变。当物体从最高点下落的那半圆，重力的方向和转动的速度方向成锐角，加快转速。当物体转过了最低点，往上升的时候，重力的方向和速度方向成钝角，降低转速。 你把这个a想象成重力，就好理解了。
再问： 也就是说，A和An的夹角要保持不变，而实际当中因为重力是竖直向下的，所以由此重力所产生的速度方向也是竖直向下的，这样夹角变了，切向的速度也会变
再答： A和An的夹角要保持不变，A对An的速度影响才不变。这样A就必须随着An的方向改变而改变。 所以对于任何方向不改变的力，对An的影响必然是有些时候加速，有些时候减速。 我只是为了理解方便，举了重力的例子，因为这个比较常见。
还有火车、轮船、汽车在转弯的时候一般要求减速转弯,也是为了减小向心加速度,减小向心力以保障安全.
还有就是飞行员（特别是战斗机飞行员）进行空中技巧飞行的时候,转弯的半径及速度也是不能无限制增大的.
这些都是向心加速度的应用.
再问： 那么朋友，我可否再请教你一个问题呵呵，转动惯量，是不是说质量一定，距离转动轴一定（R一定）的这么一个旋转的系统，自身固有的属性？就好比质量大的物体，惯性大，本身固有的属性
再答： 转动惯量是说没有外力阻止的情况下，旋转的物体会保持旋转状态的能力，类似于平行移动中的惯性。 转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置。和转动的快慢无关。
再问： 我可否理解一下，就是说如果是直线运动中，在没有任何外力的情况下，物体会保持静止，或者匀速运动；同样转动惯量也是，没有任何外力的情况下，要么停止，要么就是速率一定的情况旋转（会所以速率一定是因为速度方向变化）
再答： 同样转动惯量也是，没有任何外力的情况下，要么停止，要么就是速率一定的情况旋转。 这句话最好改为没有任何力矩的情况下，要么停止，要么就是速率一定的情况旋转。因为转动的物体，首先就已经必然受到外力作用（向心力）。但是向心力过圆心，力矩为0。力矩的公式是力×力的作用点到转轴的距离×sin（力和力的作用点到转轴线段的夹角）。也是个向量，方向按右手螺旋定则确定：以右手四指沿分力方向（X轴/Y轴），且掌心面向转轴（X轴/Y轴）而握拳，大拇指方向（Z轴）与该轴正向一致时取正号，反之则取负号。
再问：
对了朋友，我想请教一下，假如按照上图的这种状况，这个点是不是会转的原来越快？因为它不光受到向心力的作用，，还有一个切向力的作用（切向加速度），At和An的矢量速度就是A，是不是说越来越快了呢？再答： 对啊，有切向加速度，转速会增加。不过如果a这个力的方向不变的话。当M这个物体转过一定的角度，a就和M的转动方向相反了，a对M的作用就是降低M的转速了。如果要一直对M的转速是增加作用，a的方向也就必须随着M转动而不断的改变。
再问： 也就是说，a要跟着M一起转动，就好比抓住绳子遛狗，沿着一个大型圆盘边缘跑，那样狗永远都是随着边缘前进，但是倘若说抓住绳子，站在边缘，那么狗跑到前面了，就有一股绳子向后的拉力，狗到了后面了，有一股绳子向前面的拉力
再答： 和这个还不相同。遛狗的例子中，绳子的方向（也就是绳子拉力的方向）是不断不会的。 我说的是a这个力的方向不变。 例如垂直面上的圆周运动，受到的重力方向不变。当物体从最高点下落的那半圆，重力的方向和转动的速度方向成锐角，加快转速。当物体转过了最低点，往上升的时候，重力的方向和速度方向成钝角，降低转速。 你把这个a想象成重力，就好理解了。
再问： 也就是说，A和An的夹角要保持不变，而实际当中因为重力是竖直向下的，所以由此重力所产生的速度方向也是竖直向下的，这样夹角变了，切向的速度也会变
再答： A和An的夹角要保持不变，A对An的速度影响才不变。这样A就必须随着An的方向改变而改变。 所以对于任何方向不改变的力，对An的影响必然是有些时候加速，有些时候减速。 我只是为了理解方便，举了重力的例子，因为这个比较常见。