今天我们来聊聊向心力,以下6个关于向心力的观点希望能帮助到您找到想要的大学知识。
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怎么求向心力?
向心力公式如下:
1、线速度的公式是V=s/t=2πR/T。
2、角速度的公式是ω=Φ/t=2π/T=2πf。
3、向心加速度的公式是a=V2/R=ω2R=(2π/T)2R。
4、向心力的公式是F=mV2/R=mω2R=m(2π/T)2R。
向心力的产生:
因为圆周运动属于曲线运动,在做圆周运动中的物体也同时会受到与其速度方向不同的合外力作用。对于在做圆周运动的物体,向心力是一种拉力,其方向随着物体在圆周轨道上的运动而不停改变。此拉力沿着圆周半径指向圆周的中心,所以得名“向心力”。
向心力指向圆周中心,且被向心力所控制的物体是沿着切线的方向运动,所以向心力必与受控物体的运动方向垂直,仅产生速度法线方向上的加速度。
因此向心力只改变所控物体的运动方向,而不改变运动的速率,即使在非匀速圆周运动中也是如此。非匀速圆周运动中,改变运动速率的切向加速度并非由向心力产生。
向心力的公式!
向心力公式:
在圆周运动中,将物体所受各力正交分解在切向和法向上,法向的合力等于向心力。
w=v平方/r平方,F=mrw平方=mv平方/r。
v才是转速,v=周长/T周期,F=mv平方/r=4派平方mr/T平方。
所以,W是加速度,T是周期。
扩展资料:
给你举个实例来说明吧:
有一辆小汽车通过一个拱桥,小汽车的质量是m,速度是v,拱桥的半径是r. 小汽车要以一定的速度开过拱桥(这是一部分的圆周运动)吧而不飞起来. 需要怎么样的条件呢?
请看公式, m越大,F越大. v越大,F也越大.当然,如果汽车质量m越大, 由F=mg得其重力就越大,向心力由重力提供,所以汽车离地而飞起跟质量无关. 汽车开的速度v越快,车也越容易飞起.这时,所需要的向心力F就越大,也就是说拱桥半径越小,速度越快,汽车就越容易在过拱桥时脱离地面,沿切线方向飞出.
再看公式,r越小,F越大,这就是说.拱桥的半径r越小,弧度就越大,你想想,比起水平的地面,在上一个特别弯的拱桥的时候,车是不是更容易飞起呢? 这时需要的向心力F也越大.
注意:向心力并不是物体直接受到的力,而是一个物体做保持圆周运动所"需要"的力.在这个例子中,汽车只受到2个力,重力和桥对车的支持力.重力减去支持力就等于车所"需要"的向心力. 不同的车,不同的速度,和不同桥的半径,车受到的支持力就不一样.从而导致"重力-支持力=所需要的向心力"也不一样.
什么是向心力,向心力怎么算?
高中物理向心力的公式为:F(向)=m*ω*ω*r=m*v*v/r=m*ω*v=m*(4*π*π/T*T)*r=4*π*π*m*f*f*r=4*π*π*m*n*n*r。
其中:v为线速度 单位m/s,ω为角速度 单位rad/s,m为物体质量 单位kg,r为物体的运动半径 单位m,T为圆周运动周期 单位s,f为圆周运动频率 单位Hz,n为圆周运动转速(即频率)单位r/s。
简介
做圆周运动的物体,速度方向时刻要改变,为了改变物体速度的方向,需要一定大小的力,设想物体没有受力,那么在惯性作用下不是会沿着切线方向飞出去。而物体做圆周运动时,向心力的大小恰好就等于所需要的力,因而它没有“余力”把物体拉向圆心。
实际上,给予的拉力大于所需的向心力,就确实会把物体拉向圆心,而如果所给予的力小于所需的向心力,就会在水平切线方向有一个分速度,从而令运动的物体做偏离圆周轨道的曲线运动。
向心力的公式有哪些?
高中物理向心力公式如下:
1、线速度的公式是V=s/t=2πR/T。
2、角速度的公式是ω=Φ/t=2π/T=2πf。
3、向心加速度的公式是a=V2/R=ω2R=(2π/T)2R。
4、向心力的公式是F=mV2/R=mω2R=m(2π/T)2R。
在角速度一定的条件下,质点的向心加速度与半径成正比,在线速度一定的条件下,质点的向心加速度与半径成反比。
向心力大小不恒定
在匀速圆周运动中,合外力不改变线速度大小,只改变线速度方向,向心力即为物体所受的合外力。
在变速圆周运动中,合外力一方面要改变线速度的大小,另一方面要改变线速度的方向,所以向心力不一定等于物体所受的合外力,并且由于变速圆周运动线速度大小不恒定,所以变速圆周运动中向心力大小不恒定。
向心力公式
向心力公式:
在圆周运动中,将物体所受各力正交分解在切向和法向上,法向的合力等于向心力。
v为线速度 单位m/s,ω为角速度 单位rad/s,m为物体质量 单位kg,r为物体的运动半径 单位m,T为圆周运动周期 单位s,f为圆周运动频率 单位Hz,n为圆周运动转速(即频率)单位r/s。
匀速圆周运动和非匀速圆周运动
圆周运动按照速度大小是否变化可分为匀速圆周运动和非匀速圆周运动两类。
做匀速圆周运动的物体,速度大小不变,只是方向改变,因此加速度总是指向圆心,其大小不变;合外力亦总是指向圆心,大小不变。
做非匀速圆周运动的物体,速度方向和大小均变,它除了有指向圆心的加速度外,还有沿切线方向的加速度,所以合加速度不指向圆心,所受合外力也不指向圆心。物体的向心加速度大小a=v/r随v值变化,向心力a随F=ma值变化。
例如,小球沿竖直平面内的光滑圆轨道运动,如图1所示,球从上向下通过A点时的受两个力作用,其中重力G方向与Va相同,使小球速度大小发生变化,轨道弹力N与Va垂直,指向圆心,使小球速度方向发生变化,即提供小球做圆周运动的向心力,合力F与Va成一角度,并不指向圆心。
如何求向心力?
你好,我们来说说向心加速度的公式的几种推导方法:
方法一:(课本上的方法)利用加速度的定义推导(又称矢量合成法):
如上图所示:设小球在很短的时间t内从A运动到B,在时间t内速度变化为△v,
因为△OAB∽△BDC(可自己证一下),所以有:△v/v=AB/R
当t→0时,AB=弧AB
所以:v=弧AB/t,a=△v/t
所以a=v²/R 补充:在矢量合成法中应用三角函数推导:
如上图所示,物体自半径为r的圆周a匀速率运动至b,所经时间为△t,若物体在a、b点的速率为va=vb=v,则其速度的增量△v=vb-va=vb+(-va),由平行四边形法则作出其矢量图如图1。由余弦定理可得:(由于公式难于表述,用图片替代)
可见当θ→0时,α=90°,即△v的方向和vb垂直,由于vb方向为圆周切线方向,故△v的方向指向圆心.因△v的方向即为加速度的方向,可见匀速圆周运动中加速度的方向指向圆心, 方法二:利用运动的合成与分解推导(简称运动合成法)
由于惯性, 小球有离开圆心沿切线运动的趋势, 而细线的拉力却拉着小球向圆心运动。这样小球运动可分解成沿切线方向的匀速直线运动和沿半径方向的初速度为零的匀加速直线运动
设在很短的时间t内, 小球沿圆周从A到B,可分解为沿切线AC方向的匀速直线运动和沿AD方向初速度为零的匀加速直线运动。如图一:
方法三:利用开普勒第三定律、万有引力定律和牛顿第二定律推导向心加速度
设:质量为m的人造地球卫星以速率v在半径为r的近圆轨道上绕地球运行, 运行周期为T,地球质量为M.
根据开普勒第三定律:T²/r³=k(k为常量)
根据万有引力定律:F=GMm/r²
对于圆周运动的物体有:T=2πr/v
根据牛顿第二定律:a=F/m
联立上述各式有:a=(GMk/4π²)×(v²/r)
所以:a∝v²/r
——上述三方法自己总结
方法四:曲率圆法
——来自百度贴吧
方法五:类比法:
设有一位置矢量r绕o点旋转,其矢端由a至b时发生的位移为△s(如图).若所经时间为△t,则在此段时间内的平均速率v=△s/△t,显然这个速率描述的是位置矢量矢端的运动速率,当△t趋近于零时,这个平均速率就表示位置矢量的矢端在某一时刻的即时速率,如果旋转是匀角速的,则其矢端的运动也是匀速率的,易知其速率:v=2πR/T(1)
(1)式中t为旋转周期.再如图5是一物体由a至b过程中,每转过1/8圆周,速度变化的情况。现将其速度平移至图6中,容易看出图6和图5相类似,所不同的是图5表示的是位置矢量的旋转.,而图6则是速度矢量的旋转,显然加速度是速度的变化率,即
a=△v/△t (2)
由图6可知,这个速度变化率其实就是速度矢量矢端的旋转速率,其旋转半径就是速率v的大小,故联立(1)(2)两式就可得出结论:a=v²/r
方向的判断:比较图5图6可以看出当△t→o时△v的方向和△s的方向相垂直.故加速度的方向和速度方向相垂直.
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