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離心力是什麽?

離心力和向心力是壹對作用力和反作用力,

離心力和向心力都是經典力學中的重要概念。離心力是指物體做圓周運動時,向心加速度會在物體坐標系中產生壹種類似力的作用,類似於作用在離心方向的力。它是壹種想象中的慣性力,現實中並不存在。向心力是壹個實力,當物體沿圓周或曲線軌跡運動時,指向圓心。

時空因引力而扭曲,使物質因慣性而有張力,張力是離心力的延伸。

場微氣體能量物質的內旋轉,

分子內隕石衛星常數。

高壓或熱磁投擲,

外部離心力相反,容易真空。

離心力和向心力都是經典力學中的重要概念。

離心力是指物體做圓周運動時,向心加速度會在物體坐標系中產生壹種類似力的作用,類似於作用在離心方向的力。它是壹種想象中的慣性力,現實中並不存在。

向心力是壹個實力,當物體沿圓周或曲線軌跡運動時,指向圓心。

向心力和離心機不是壹種體力勞動。向心力和離心力是物理系學生經常混淆或誤解的兩個術語。

壹個典型的誤區是,向心力指向物體圓形軌跡的中心,而離心力是向外的,好像兩者作用方向相反。但是,其中只有壹個是實權人物!

向心力和離心力

導致物體圓周運動的唯壹力是向心力,它總是指向圓周路徑的中心。比如壹輛車在拐角處轉彎,使其沿曲線而不是直線運動的向心力,是沿著車畫的圓的半徑引導的。

另壹方面,離心力是不存在的。就像“回到未來”磁通量電容器壹樣,這個術語是為了幫助描述虛構的東西而發明的,盡管它是基於壹些真實的觀察。圓周運動的效果經常讓物體感覺好像在向外飛,壹種向內的力導致這種體驗的想法起初似乎令人費解。

離心力是壹種感覺。

當汽車急轉彎時,乘客可能會覺得自己被“甩”到了汽車的右側。過山車上的乘客可能會覺得自己被推到了座位上。

這些感覺是慣性的結果;但是,它不是壹種力(雖然可以稱之為明顯的力)。慣性描述了物體抵抗運動變化的趨勢,正如牛頓第壹慣性定律所描述的那樣。

當汽車突然轉彎,或者過山車急馳的時候,裏面的人體已經在以壹定的速度向壹定的方向運動了。根據慣性定律,這些物體最初抵抗速度的變化。

當汽車突然開始向左行駛時,乘客仍在空間中向前運動——因此,汽車並沒有被“拋向右側”,而是在汽車突然移動時從左側撞上了乘客。壹旦他們的身體趕上並開始向左移動,沖擊感就結束了。

同樣,在過山車中,當過山車開始向上推動身體時,身體仍在向下運動。直到他們的身體趕上了過山車的新速度,他們才覺得自己好像被扔出了大車。他們的身體還在向電車移動,電車現在也在向他們的身體移動。

向心力是如何發揮作用的?

向心力只是物體繞圈運動的壹部分。另壹個因素是線速度。當向心力與物體的運動方向成直角時,物體壹定處於運動狀態,這樣它才能繞圓周運動。

考慮繩子末端的壹個球。對於壹個人來說,要讓它繞著自己的頭旋轉,必須先使用水平部分(換句話說,不是直接進入或者離開自己)。這個人拉緊繩子,球開始繞著繩子旋轉,而不是飛出去了。

為了讓繩子上的球保持旋轉,必須不斷發生兩件事:壹是必須不斷收緊繩子(通過拉繩子),二是必須不斷增加微小的水平推力,使球保持直線運動,否則會因與空氣摩擦而減速。但是在太空中,由於球在真空中旋轉時不會失去任何線速度,所以在太空中,人只需要拉壹下教好的繩子。)

如果球不動,人們拉緊繩子,球就會向內運動,而不是做圓周運動。如果球直接從人身上移動,他們拉繩子,球會先減速,然後改變方向,回到人身上,同樣不是圓。

在這種情況下,把通過繩子傳遞的力稱為向心力是沒有意義的。只是拉壹下球而已。

向心力的來源

向心力這個詞只是用來描述任何垂直於物體線速度的力。許多物體之間的相互作用可以提供向心力。

比如前面提到的,壹根繞圈旋轉的繩子給拴在繩子末端的物體提供向心力。汽車轉彎時,輪胎與路面的摩擦力產生向心力。因為重力給地心提供向心力,所以衛星繼續在軌道上繞圈運動。

在每種情況下,如果向心力的來源突然消失,繩子,摩擦力或重力,物體將停止圓周運動。更具體地說,它將以任何線速度在與圓相切的方向上飛行。

向心力和向心加速度

因為向心力指向物體圓周的中心

原來經典理論模型根本解釋不了離心力!但是離心力是現實生活中不可避免的客觀存在。

因此,只有重新定義離心力,並將其融入理論體系,才是必然可行的途徑。

離心力為什麽壹定存在,壹定存在?

自然力的客觀存在是不依賴於人的意誌的,我們所能做的就是如何證明它的存在。就像牛頓提出萬有引力的存在,人們不可能接受壹個不需要接觸的力的存在,但是現在人們已經習慣接受萬有引力的存在,所以我們知道萬有引力的距離效應確實存在。

離心力是牛頓向心加速度理論所掩蓋的自然力。但是,人們永遠無法用牛頓的理論解釋壹些自然現象,比如行星環形成的原因,比如行星在軌道上穩定的原因(以至於發射衛星計算軌道和衛星速度時需要假設有壹個虛力來計算相關量),甚至對於引力,它還沒有搞清楚是什麽因素構成的!

因此,離心力實際上壹定存在於理論體系中!

但現在的情況是,在理論體系中不存在,也不可能存在。

原因是與經典理論體系不相容,即經典理論是用加速運動來描述旋轉運動的現象,所以離心力被掩蓋了。

因此,為了挽救離心力的地位,我們只能為它建立新的力學理論體系。這裏我們不是否定經典力學的價值,而是發展新的理論來解決現有的問題。

新理論的出發點是慣性定律。因為慣性定律才是問題的核心。因為經典理論的慣性定律把慣性運動描述為物體直線運動的模式,所以整個經典力學體系都是建立在研究物體直線運動的基礎上的。很多問題,甚至幾乎所有的問題,都從經典力學中找到了答案。

而世界主要是以圓周運動的形式存在,所以可以想象,壹定有很多問題沒有得到完美的解決,也不知道廬山的真面目,只生活在這座山上。大家都沒有跳出來看,當然我們也找不到奇怪的地方!

所以我們需要建立壹個適合圓周運動的運動學和力學參照系,也就是圓周運動參照系。因為我們的經典力學用的是伽利略慣性參照系,也就是直線運動參照系,所以大家都認為世界上只有壹個參照系。

但是,慣性參照系的建立要有依據!伽利略的慣性系統是基於慣性定律。如果所研究的物體處於慣性運動中,如何建立慣性系?怎麽能叫慣性系呢?

因此,慣性系也是建立力學模型的關鍵因素。

這些都不能改變,但是對慣性運動的理解是可以改變的!

也就是說,有些慣性運動可以和經典理論描述的不壹樣,也就是不能是直線運動。在座的很多人可能會覺得這不是開玩笑!慣性運動怎麽可能不是直線運動?

那我們就從實際的實驗依據說起吧。

妳要知道,牛頓第壹定律的出現和伽利略的實驗,也就是在桌子上滾壹個球的慣性實驗,有著密切的關系。

現在的實驗是同壹個實驗,只是解讀不同。

也就是說,伽利略在桌子上滾球的實驗並不是唯壹可以得出球壹定會直線運動的結論的實驗。去掉引力因素就可以得到牛頓第壹定律,這是壹個理想的理論模型,在實踐中被證明是非常成功的。

但是,牛頓的慣性模型是抽象處理的結果。如果不是那麽抽象呢?實驗結果會是這樣的:它會在同壹水平面上繞地球旋轉,也就是做圓周運動。

基於這個慣性運動模型,我們完全有可能建立壹個圓慣性運動參考系!

圓周運動就是慣性運動,這正是我們宇宙中天體的運動方式!

為了區別慣性運動的經典概念,這裏我們稱這種慣性運動為平衡力作用下的慣性運動。

既然可以建立圓慣性系,離心力就可以在裏面安家落戶!它會和重力壹起讓這個家更完美。

所以向心力和離心力會各就各位,字面上可以區分為趨向圓心的力和偏離圓心的力,而不是說離心力是向心力的分力。

在天體運動中,引力起向心力的作用,離心力是慣性離心力。這兩種力量在宇宙的演化中發揮了各自的重要作用,缺壹不可。他們壹起創造了這個完美的世界。我們所說的引力也是由它們決定的,所以旋轉越大,對引力的影響就越大。緯度越低,自轉半徑越大,引力的影響越大,因為引力是重力和離心力形成的合力。

具體請參考宇宙萬物的慣性原理。

向心力和離心力有什麽區別?離心力是起點,向心力是終點。

沒有離心力,只有離心力。

離心力和向心力就好比把壹個物體綁在繩子的另壹端,然後把繩子拿在手裏,讓物體飛起來而不會掉下來。壹個物體會有壹個力逃逸,這個力叫做離心力。如果物體壹松手就飛走了,那麽向心力就是用手握住繩子,阻止物體飛走的力。所以兩個力平衡了物體,勻速旋轉。如果用力旋轉,只要不松手,物體就不會飛走,反而會加速轉圈運動,用速度抵消拉力的向心力。離心力和向心力就是壹個想走,壹個想拉進來,就這麽簡單。