勻速圓周運動概述內(nèi)容(勻速圓周運動概述圖)
在實際的學(xué)習(xí)和考察過程中,我們經(jīng)常會遇到比較勻速圓周運動,那么今天我們就來看看勻速圓周運動。
所謂勻速圓周運動是指,如果任意相等的時間內(nèi)經(jīng)過的弧長相等,則質(zhì)點沿圓周運動。在這個定義中我們必須強調(diào)三點。首先,勻速中的速度是指速度而不是速度。說白了,勻速圓周運動就是指速度恒定的圓周運動。其次,勻速圓周運動的速度方向始終在變化,這一點我們在圓周運動中已經(jīng)解釋過。第三,勻速圓周運動的物體仍然有加速度,而且加速度的方向是不斷變化的。由于其運動軌跡是圓,勻速圓周運動是變加速度曲線運動。勻速圓周運動的加速度方向始終指向圓心。進(jìn)行變速圓周運動的物體總是可以分解出指向圓心的加速度。我們把始終指向圓心的加速度稱為向心加速度。這個加速度就是我們昨天所說的正常加速度。
物體做勻速圓周運動的條件:首先必須有初速度;其次,它必須受到一個力(向心力),該力的大小保持不變,并且其方向始終垂直于物體的運動速度方向,因此指向圓心。這里我們要強調(diào)的是,首先,在勻速圓周運動軌跡上的任意一點,都必須滿足向心力的條件。一旦不滿足,勻速圓周運動的狀態(tài)也會發(fā)生變化。其次,向心力是一種效應(yīng)力,而不是實際施加在物體上的力。它的來源可以是某種力,也可以是某些力的合力,也可以是某些力的分量。
描述勻速圓周運動所需的物理量和我們昨天講的物理量是一樣的。它們是v(線速度)、(角速度:)、T(周期):f(頻率或轉(zhuǎn)速)、Fn(向心力)、an(向心加速度)。我們要強調(diào)的是,向心力和向心加速度仍然滿足牛頓第二運動定律,即F=ma。上述物理量常用的計算公式與上次討論的完全相同,這里不再贅述。
分析圓周運動的一般方法:將圓周運動物體所受的合力分解為徑向分力(使物體保持圓周運動,即向心加速度)和切向分力(使物體改變速度),即切向加速度)。加速度)。向心力的大小由運動物體的瞬時速度決定。
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