向心力和离心力
在描述旋转运动时,向心力和离心力是物理和数学中经常使用的词汇。这些都是令人困惑的概念,学生们经常发现很难找到向心力和离心力之间的区别。然而,这是一个非常简单的概念,很容易掌握。
任何物体在沿圆形轨道旋转时,都会感受到指向轨道中心的力。这个力叫做向心力。这可以通过一个例子来解释。如果你拿一块石头,把它系在绳子上,然后让绳子在你头上做圆周运动,向心力就是施加在绳子上的,指向石头中心的力,这样它就不会飞走。离心力正好与这个力相反。它的大小相等,作用方向与向心力相反。在这种情况下,当它从圆形轨道的中心向外移动时,你会感觉到。
你知道月球绕地球的轨道是圆的。地球和月球之间所感受到的重力就是这种向心力的结果。离心力是虚的,实际上不存在。之所以谈论它,是因为牛顿第三运动定律说,每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。这就是为什么我们说离心力和向心力相等,方向相反。
“向心”(centripetal)和“离心”(离心)这两个词分别来源于拉丁语“petitus”和“fugo”。我们知道,由于太阳对地球的引力,地球在一个轨道上围绕太阳公转。这种引力在本质上是向心力的,因为它迫使地球向轨道中心移动。
如果我们把“向心”这个词分开,我们会得到centre和petitus,这两个词合起来的意思是走向。另一方面,离心来自单词center和fugo,这两个词合在一起的意思是逃离。
当物体在轨道上运动时,会产生离心力。当你在一个做圆周运动的嘉年华上兜风时,你会感到有一股力量把你压在座位壁上,就像你被推在座位上一样,这是一种离心力。实际上,你的身体想要继续朝同一个方向运动,但弯曲的墙壁或座椅挡住了你的方向。你感受到的向外的力或离心力只是你的身体在做直线运动时所感受到的力的阻力。
Surajkumarsingh25说
很好,但是如果有表情就更好了
保罗Atriedes说
我仍然困惑。它们看起来是完全相同的相对于物体在做圆周运动?在两种情况下被摇摆的物体都想要从中心继续向外?没有?
Qasu说
身体试图离开中心,但由于向心力,身体不可能离开。
而“为什么身体要逃跑,或者是什么动力迫使身体离开”是离心力……
理查德。说
你应该从以上的回答。非惯性系下的旋转运动是复杂的,只有使用矢量演算才能得到清晰的理解,参见Mairon和Thornton的《经典动力学》中的pg386等。