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离心力定义
离心力是由在远离旋转中心的圆形路径中移动的物体经历的向外虚构力。
- 这个力的方向远离旋转轴平行于旋转轴。
- 离心力的幅度和尺寸等于与朝向圆形路径中心的另一个力(向中心)。
- 它被称为虚构的力量,因为当有向心力时,它只播放。这种力导致由于身体在圆形路径中移动的惯性性质。
- 然而,力根据物体的质量,来自中心的物体的距离和旋转的速度。
- 离心力的概念已用于各种旋转装置,如离心式转子,银币道路和离心泵。
- 离心力的单位为牛顿,量纲公式为M1l1T-2.
离心力F.ormula
离心力的计算公式如下:
如果已知移动物体的速度,则可以通过公式计算离心力:
在哪里v是移动体的速度,r移动身体与中心的距离米是运动物体的质量。
如果已知移动物体的角速度,则可以通过公式计算离心力:
在哪里ω.是角速度,r移动身体与中心的距离米是运动物体的质量。
离心力原理
- 如上所述,离心力是虚构的或伪的,因为它只在向心力存在的时候存在。
- 当带有乘客的汽车转动车轮时,车辆由在车辆的所有部件上作用的向心力驱动。
- 然而,车内的乘客保持了移动的自由,从而在车辆开始转弯时保持了一条直线。
- 这导致乘客朝向门向座椅的边缘移动,该门向乘客传送了向心力。
- 乘客远离汽车的力量是离心力。
- 牛顿运动定律不认为这是一个实力,因为根据牛顿第二定律,加速度是由力引起的。
- 当绑在地上一根杆子上的绳子末端的石头旋转时,石头的速度方向不断变化,这就产生了加速度。
- 如果绳子断了,石头就会保持它的惯性,沿着与圆路径相切的直线运动。
- 如果离心力存在,石头就会向外移动,而不是沿切线移动。
如何计算离心力?
为此,让我们在绑在杆子的绳子的末端采取相同的石头。为了计算石头所经历的离心力,可以遵循以下步骤:
- 确定石头的质量(m)。让我们说群众是5公斤。
- 确定字符串的长度。让我们说长度是10米。
- 确定石头的速度。让我们假设切向力为5米/秒。速度可以是切向速度(V)或角速度(ω)。如果速度是角速度,则可以计算切向速度:
v =ω×r
- 通过给定公式计算离心力:
因此,离心力将是12.5 n。
离心力的应用
尽管牛顿的法律不考虑离心力是真实的,但它有多种应用:
- 离心机是根据离心力的原理工作的。由于转子产生的离心力在管道中诱导出垂直于旋转轴的流体静压梯度。这就产生了更大的浮力,将密度较小的粒子向内推,而密度较大的粒子向外移动。这一原理允许在粒子密度的基础上分离粒子。
- 离心调速器是一种系统,其通过径向移动由离心力引起的燃料或工作液体在发动机中保持恒定速度。
- 在旋转的空间站中,离心力被用来产生人工重力。这些观测站有助于以模拟的方式研究其他植物重力的影响。
- 离心力也用于洗衣机烘干机,洗衣机转子的旋转产生离心力,使衣服远离中心。这就导致水从湿衣服中通过孔被挤出来。
- 离心力被用于游乐园的各种游乐设施中,在那里,离心力将乘客推到墙上,并使乘客被提升到机器的地板之上。
离心力的例子
离心力存在于我们日常生活的各个过程中;以下是一些例子:
- 当汽车反过来时,在汽车上向外行动的力是离心力的一个例子。
- 当与绳子的一块捆绑在一个圆圈中时,施加在手上的力也是因为离心力。
- 地球在两极是扁平的,在赤道是凸起的,因为作用在赤道粒子上的离心力是最大的。
- 当填充用水的铲斗以圆圈旋转时,铲斗中的水不会下降,因为铲斗的重量由作用在铲斗上的离心力平衡。
- 由于离心力,汽车车轮卡上的泥浆被切向朝着挡泥板抛出。
图像来源:维基亚.
离心力和向心力
比较的基础 | 向心力 | 离心力 |
定义 | 向心力是作用在沿圆周半径沿圆周运动的物体上并指向圆心的力。 | 离心力是由在远离旋转中心的圆形路径中移动的物体经历的向外虚构力。 |
自然 | 这是一种真实的力量,具有真实的影响。 | 它被认为是一个虚构或伪力,但具有真正的效果。 |
方向 | 它指向旋转圆的中心。 | 它被导向远离旋转圆的圆心。 |
角色 | 没有向心力圆周运动就不存在。 | 离心力不是独立存在的。 |
起源 | 离心力的起源是由于两个物体之间的相互作用。 | 离心力的起源是由于惯性。 |
公式 | ||
行动 | 以惯性和非惯性框架在惯性和非惯性框架中起作用。 | 离心力仅作用于转动系(非惯性系)。 |
参考资料和来源
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