匀速圆周运动向心力公式为:F = mv? / r。
一、匀速圆周运动
质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做“匀速圆周运动”,亦称“匀速率圆周运动”。
因为物体作圆周运动时速率不变,但速度方向随时发生变化。所以匀速圆周运动的线速度是每时每刻都在发生变化的。
向心力公式为:F = mv? / r,其中F表示向心力,单位是牛顿(N);m表示物体的质量,单位是千克(kg);v表示物体的线速度,单位是米每秒(m/s);r表示物体相对于圆心的距离,也就是圆的半径,单位是米(m)。
二、向心力公式的推导
在确定转速、圆周半径都恒定的前提下,验证向心力与质量是不是正比关系。
用来作对比实验的两物体要经过严格配重,并且用天平测量出两球的质量一个是另一个的一半,实验显示:测力计所示的向心力随着作圆周运动物体质量的加倍而加倍,这就证明了向心力与物体质量的正比关系。
匀速圆周运动其他物理介绍
一、线速度 v
1、意义:描述质点沿圆弧运动的快慢的物理量,线速度越大,质点沿圆弧运动越快。
2、定义:线速度的大小等于质点通过的弧长s与所用时间t的比值。
二、角速度 ω
1、?定义:连接质点和圆心的半径(动半径)转过的角度跟所用时间的比值,叫做匀速圆周运动的角速度。
2、质点做匀速圆周运动时,角速度ω恒定不变。
3、同一物体上任意两点,除旋转中心外,角速度相同。
三、周期 T
1、定义:做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
2、意义:定量描述匀速圆周运动的快慢。半径相等时,周期长说明运动得慢,周期短说明运动得快。
3、质点做匀速圆周运动时,周期恒定不变。
1.定义:向心力,是使质点(或物体)作曲线运动时所需的指向曲率中心(圆周运动时即为圆心)的力。
2.方向:方向指向圆心,与速度v垂直。
3.公式:
F向=mrω2 =mv2/r
=mvω
=4π2mr/T2
=4π2mrf2
=4π2n2mr 其中:v为线速度,ω为角速度,m为物体质量,r为物体的运动半径,T为圆周运动周期,f为圆周运动频率,n为圆周运动转速。
4.来源:向心力是从力的作用效果来命名的,因为它产生指向圆心的加速度,所以称它为向心力。它不是具有确定性质的某种类型的力。相反,任何性质的力(如摩擦力、弹力、引力等)都可以作为向心力。实际上它可是某种性质的一个力,或某个力的分力,还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。
5.作用:维持物体做圆周运动。
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