向心加速度數值的物理意義是什麼?

時間 2021-05-10 03:08:53

1樓:silvergin

數值上向心加速度=速率*方向變化率(角速度),也就是不僅僅和方向變化率有關,還和速率大小有關。

但是向心加速度體現的是速度方向的變化是沒有問題的,再大的向心加速度也改變不了速率

2樓:陳三泛

首先說一下運動,運動分為兩種,平動和轉動,平動用速度v描述,轉動用角速度ω描述,轉動屬於大學物理的內容,和平動具有很好的相似性,平動狀態的改變與力有關,轉動狀態的改變與另乙個物理量,力偶,有關,。

題主指的圓周運動,看起來簡單明瞭,其實包含了質點的平動,和質點的公轉(轉動),。在勻速圓周運動中,角速度ω是恆定的,即角加速度為零,質點的和力偶為零,。

在勻速圓周運動中,向心力始終指向圓心,方向一直在變,只是大小不變,屬於變力,。

和其他的質點曲線運動相比,勻速圓周運動只是多了乙個恆定且不為零的公轉角速度,。

於是勻速圓周運動的完整描述應該是,變加速勻角速運動,。

在回到題主的問題,向心加速度的數值意義,。

這裡的加速度只v的加速度,不是ω的,所以只是描述v的改變,於是向心加速度的數值大小就是只速度v每秒改變的數值大小,。畫個示意圖,簡單理解下,。

圖中Δv/Δt的極限就等於向心加速度的數值,。

3樓:Stuart

時刻注意,速度是向量,不但有大小,還有方向。你現在接觸到的速度v=1m/s是乙個線速度,想象一下,以這個速度走直線和走曲線,是完全不一樣的,雖然速度的大小一樣,但是速度的方向不一樣,這個向心加速度就描述了速度方向的變化。在高中物理這個階段,其實接觸到的知識都是簡化過的,描述一些理想狀態的,比如質點,你可以用三維座標XYZ來描述乙個質點的位置,但是假設不是乙個質點,而是乙個杯子,杯子中心的位置不變,繞著中心自轉,這個時候僅僅用中心的位置XYZ來描述杯子的位置就不夠了,因為在同乙個中心位置,杯子其實有無窮多種姿態(自轉)。

這個例子與問題無關,只是想說在簡化過的知識體系裡面,很多概念會變得抽象,你只需要理解這個向心加速度的意義就可以,而不需要在腦海裡面具體模擬出這個場景,這在物理中很多時候是很難的,尤其對於乙個中學生而言。

4樓:HumJ

(必須要強調是在【圓周運動中】)向心加速度永遠垂直於當前速度,所以說它是「速度方向改變的快慢」是最簡單而準確的說法。

但當加速度不垂直於速度,在改變速度方向的同時,加速度也會帶來速度大小的改變,所以此時(不是圓周運動,比如彗星的環繞軌道)不能說加速度是速度方向改變的快慢,而換成更一般化的描述「速度改變的快慢」。這種運動在分析的時候,把加速度沿著「平行於速度、垂直於速度」進行分解,就可以得到引起速度大小、方向變化的兩個加速度分量

對於平行於速度的加速度,加速度與速度方向相同或相反,加速度不會引起速度方向的變化,此時加速度是「速率改變的快慢」,因為速率只表示速度的大小

而你的理解也問題不大。只要記住運動學中的這幾個量都是向量,數學上也叫向量,是乙個有大小同時還有方向的二元量,可以表示成直角座標(x,y)也可以是極座標(r,θ),它的計算遵從幾何連線而非數值相加,基於平行四邊形法則進行分解,經常在紙上畫畫,就能解決很多的不理解

相較於速度是「單位時間內位移的變化量」,加速度就是「單位時間內速度的變化量」,同時還有「急動度」是「單位時間內加速度的變化量」。位移、速度、加速度是運動學中很重要的三個量,而急動度與載具(比如電梯、各種交通工具)的舒適程度直接相關,在工程領域有很大的意義

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