圆周运动中,当速度过大,使向心力超过了外力的大小后,做圆周运动的半径什么时候变大,什么时候变小
来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/20 23:26:56
圆周运动中,当速度过大,使向心力超过了外力的大小后,做圆周运动的半径什么时候变大,什么时候变小
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圆周运动中,物体所受合外力提供向心力,也就是说向心力来源于合外力.
要分析你所说的问题,要先了解一个概念:离心力.
离心力(Centrifugal force)是一种惯性的表现,实际是不存在的.为使物体做圆周运动,物体需要受到一个指向圆心的力--即向心力.若以此物体为原点建立坐标,看起来就好像有一股与向心力大小相同方向相反的力,使物体向远离圆周运动圆心的方向运动.(当物体受力不足以提供圆周运动所需向心力时,看起来就好像离心力大于向心力了,物体会做远离圆心的运动,这种现象叫做“离心现象”.)
假设若离心力存在,则与向心力相平衡,物体受力平衡,速度方向不会改变,是平衡态,不可能做圆周运动,所以证明离心力并不存在,即离心力是以力的作用效果来命名的.
注意:离心力作为惯性力实际上是不存在的,伟大的科学家笛卡尔在其“旋涡说”理论中就有此误.故以下说法错误--“当物体作圆周运动时,在其轨道切线方向上所受到了切向力,有一股分力作用在离心方向,因此称为离心力.”
所以,你所说的“当速度过大,使向心力超过了外力的大小后”是不够严谨的说法,实际上,应该是“当速度过大,物体受力不足以提供圆周运动所需向心力时”.这种情况下,就会出现离心现象,就像链球运动员将球扔出的时候,圆周运动无法再维持,再没有其它外力干扰的情况下,会做直线运动(可看做是半径无穷大的圆周运动).
要分析你所说的问题,要先了解一个概念:离心力.
离心力(Centrifugal force)是一种惯性的表现,实际是不存在的.为使物体做圆周运动,物体需要受到一个指向圆心的力--即向心力.若以此物体为原点建立坐标,看起来就好像有一股与向心力大小相同方向相反的力,使物体向远离圆周运动圆心的方向运动.(当物体受力不足以提供圆周运动所需向心力时,看起来就好像离心力大于向心力了,物体会做远离圆心的运动,这种现象叫做“离心现象”.)
假设若离心力存在,则与向心力相平衡,物体受力平衡,速度方向不会改变,是平衡态,不可能做圆周运动,所以证明离心力并不存在,即离心力是以力的作用效果来命名的.
注意:离心力作为惯性力实际上是不存在的,伟大的科学家笛卡尔在其“旋涡说”理论中就有此误.故以下说法错误--“当物体作圆周运动时,在其轨道切线方向上所受到了切向力,有一股分力作用在离心方向,因此称为离心力.”
所以,你所说的“当速度过大,使向心力超过了外力的大小后”是不够严谨的说法,实际上,应该是“当速度过大,物体受力不足以提供圆周运动所需向心力时”.这种情况下,就会出现离心现象,就像链球运动员将球扔出的时候,圆周运动无法再维持,再没有其它外力干扰的情况下,会做直线运动(可看做是半径无穷大的圆周运动).