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向心加速度的公式及方向(一个比较难理解的物理概念)

向心加速度的公式及方向(一个比较难理解的物理概念)1.5.1因为速度的速率不变,所以向心加速度是一个物体与速度方向的变化相联系的速度变化率,1.5向心加速度的特点:根据牛顿第一定律可知,如果没有净力作用在一个物体上,那么这个物体将继续作直线匀速运动,比如绳断了或我们丢手了就是起此。球会沿绳断或丢手处飞出去。一旦没有绳的拉力,球将作直线运动。当然,它在运动过程中还会受重力影响将向下坠落。1.4向心加速度的定义:根据牛顿第二定律,若有一个净力,就必定有一个加速度(a=F净/m)。因为速度是一个矢量,所以加速度既可以是速度大小的变化,也可以是速度方向的变化,或二者都变。如同上例,当小球吊在绳上旋转的情景下,绳拉着小球朝向圆心,使速度矢量的方向不断变化,即速度在变化,故必然会有加速度。力的方向,和这个力产生的加速度的方向,是指向圆运动(或曲线)轨迹的圆心,我们称这个加速度为向心加速度。

1.小球旋转试验,是我们理解向心加速度的一个非常有趣的试验。

1.1我们先练习做这个试验:用一条细绳系吊上一个小球,使小球在一个水平圆周上旋转。不难,只要稍加练习就可以使小球以恒定的速率运动。

1.2感悟用手使劲拉住细绳的作用:当我们在转动小球的过程中,会感觉到细绳受到拉伸,这就意味着我们必须施加一个力拉住这根绳,以使小球的速度的方向产生变化,也就是说,我们手对绳的拉力是使小球沿圆周运动的作用力。

向心加速度的公式及方向(一个比较难理解的物理概念)(1)

1.3如果没有这个拉力将会产生什么变化呢?

根据牛顿第一定律可知,如果没有净力作用在一个物体上,那么这个物体将继续作直线匀速运动,比如绳断了或我们丢手了就是起此。球会沿绳断或丢手处飞出去。一旦没有绳的拉力,球将作直线运动。当然,它在运动过程中还会受重力影响将向下坠落。

向心加速度的公式及方向(一个比较难理解的物理概念)(2)

1.4向心加速度的定义:

根据牛顿第二定律,若有一个净力,就必定有一个加速度(a=F净/m)。因为速度是一个矢量,所以加速度既可以是速度大小的变化,也可以是速度方向的变化,或二者都变。如同上例,当小球吊在绳上旋转的情景下,绳拉着小球朝向圆心,使速度矢量的方向不断变化,即速度在变化,故必然会有加速度。力的方向,和这个力产生的加速度的方向,是指向圆运动(或曲线)轨迹的圆心,我们称这个加速度为向心加速度。

1.5向心加速度的特点:

1.5.1因为速度的速率不变,所以向心加速度是一个物体与速度方向的变化相联系的速度变化率,

提醒:一定要跳出认知误区,认为速度变化就只能是速率变化,岂不知速度是矢量,即使速率不变,但速度矢量的方向改变了,速度也就变化了,速度变化了就必然有加速度。

1.5.2向心加速度的方向:永远垂直于速度矢量自身,并指向曲线的中心。

向心加速度的公式及方向(一个比较难理解的物理概念)(3)

未完待续!

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