為什麼物體旋轉會發生 離心運動 ?

時間 2021-05-06 08:29:39

1樓:ZEGBUL

牛頓第一定律,乙個物體不受外力的時候,他保持靜止或勻速直線運動。這個好理解吧?

你想象你用繩子繫著乙個物體,讓它旋轉。開始旋轉的時候,其實是給他施加了乙個向前的力,如果只有這個力,他就會向前直線運動。同時,由於繩子的存在,他又被繩子扯住,繩子的拉力使他不停改變方向,圍繞圓心保持圓周運動。

然後你把手一鬆,繩子的拉力消失了,這時候,該物體沿直線飛出去(其實就是拉力消失的瞬間,物體所在圓周點上的切線方向,也就是上圖v的方向)。

換句話說,讓物體保持圓周運動的拉力才是關鍵,沒有這個拉力,他就一直直線運動,這個力叫向心力。而你所謂的離心力並不存在,他的名字其實叫做:

慣性。他是物體保持當前運動狀態的性質,或者換個方向說,他是抵抗自身運動狀態被改變的性質,任何時候,任何地點,這個性質都不會改變或者消失,他是物體的一種固有屬性。所以牛頓第一定律也稱為慣性定律。

要讓乙個物體目前的狀態發生改變,只有施加外力。因此,只有向心力,即讓物體改變勻速直線運動變成圓周運動的力,而沒有離心力。

2樓:Eidosper

題主問的不是「離心力」這個概念,而是「如何定義旋轉」,以及「在沒有參考物的孤立系統中是否可以定義旋轉」。

這個問題也困擾過我,比如說「假如宇宙只有地球和月球,那麼到底應該是誰繞著誰轉」,如果我們進一步拿掉月球,只剩下地球,那麼「地球是否還有自轉」?

換言之,「沒有參考係、參考物,是否可以定義運動」?

答案也許是不可以,如果乙個宇宙只存在地球,那麼我們是無法定義旋轉的。至於高票答案的「旋轉的桶」之所以「水是凹的」,那應該是「相對於引力場是旋轉的」。

3樓:CHARLIE

你看,讓我相信不是槓很難嗎?都去複製貼上了,難道放著滿屏的正確說法視而不見,非要和我對一下,體現智商優越性嗎?我承認您智商高,您能承認槓嗎?

有「離心力公式」就等於有這種力存在嗎?

這個自己思考一下吧。

當然,我不是物理老師,你非要把觀察系從無限大客觀世界搬去運動中無限小黑塊上去,我可以開放思維,在那上面(雖然很擠)離心現象確實可以表達為力。

不過為什麼不這樣做,就是因為思考問題是要從多個系統同時出發的,這樣才不會把自己繞進去。

已經說多了,打住。

以下是谷歌「離心力」第一頁第一條詞條解釋。

離心力是一種虛擬力,是一種慣性力,它使旋轉的物體遠離它的旋轉中心。 在牛頓力學裡,離心力曾被用於表述兩個不同的概念:在乙個非慣性參考係下觀測到的一種慣性力,向心力的平衡。

在拉格朗日力學下,離心力有時被用來描述在某個廣義座標下的廣義力。 在通常語境下,離心力並不是真實存在的力。

對不起課本我幾百年前(虛指)找不到了,而且很認真的說,離心力不在我當年考試範圍,也就是老師講明白了,告訴我們試卷上不會出現「離心力」三個字,但是這個現象和不存在離心力的概念,我們要知道,不然力學沒辦法做題了---牛頓都搞不清楚,何棄療?

……………之前回答…………………

第一,經典物理世界上沒有離心力這個概念。

第二,牛頓定律看一下,再看一下,再看一下。

離心現象,和力作用於保持運動狀態的物體,使其加速減速是一樣的,只不過力的方向不一樣,使物體運動方向發生改變,而已。

忘掉離心力的不科學說法,中學物理及格就有希望了。

4樓:張xx

首先要說的是並沒有離心力這種力。旋轉是乙個物體運動不斷變化的過程,就算是勻速旋轉,速度的大小沒變但是速度的方向改變了,速度是個向量,有大小有方向,所以旋轉是乙個物體速度不斷變化的過程。根據牛頓力學的經典定理,要改變物體的運動狀態必須要有力。

比如用繩子綁著石子轉動,你的手通過繩子給石子提供改變運動的力,而你的直觀感覺好像石子有離心力一樣在拽你的手。衛星繞著地球旋轉是通過萬有引力提供改變衛星運動狀態的力。其它的旋轉類似,都要有力來維持物體旋轉這種不斷改變的運動轉態。

旋轉的越快,速度的變化就越快,加速度就越快,力就越大。所以離心力只是人直觀的感覺,真實的情況是需要一種力來維持物體旋轉。

5樓:I老蔡

沒有"離心力", 那只是旋轉物體上每乙個質點保持勻速直線運動的慣性而已. 它們依靠著"向心力"來維持圓周運動不散架. 只要去掉這個向心力, 那麼每乙個質點都分崩離析了.

如果題主所說的"整片旋轉的圓盤", 照這個說法也就是包含了所有物質在內了.

那麼引力就是向心力.

但是身處其中的人如何知道這個"玩意兒"是不是在旋轉呢?

這就要看這"玩意兒"有多大,轉得多快了.

地球也是有自轉的, 還整個兒繞著太陽在旋轉, 然而太陽系也是整個在銀河系裡面轉.

這可比單一的乙個旋轉複雜多了.

但是呢, 相對於人類而言, 即便是地球的尺寸和自轉速度, 也很難覺察了.

一直要等到天文學和數學發展到一定程度之後才明白這件事.

6樓:陳曉

離心力是一種慣性力。是乙個想象的力,是在非慣性係統裡面,為了方便受力分析而假想的乙個力。

比如我們分析直線加速運動:乙個10N的力推乙個1kg的箱子在粗糙表面一5m/s*s的加速度運動,求摩擦力。由於存在加速度,箱子的受力是不平衡的,即不能用傳統的合力為0來計算摩擦力。

這時候,我們假想乙個和加速度方向相反,大小等於加速度*質量的力,進而可以用受力平衡的形式來方便計算。

離心力也是一種慣性力——由於速度是乙個向量,勻速圓周運動說明存在乙個和速度方向垂直、指向圓周的加速度。為了方便受力分析,我們假想乙個和加速度相反——即通過圓心指向圓外的乙個力,從而可以按照「受力平衡」來進行受力分析。

回到你的假設,乙個物體在做圓周運動,必然是受到外力的作用(否則按牛1律會保持勻速直線運動)。用離心力的方法進行分析,就是我們先假想存在這麼乙個離心力,那麼要實現受力平衡的,我們就知道必然存在乙個指向圓心的引力存在——離心力是假想的,而引力是真實存在的。

7樓:daoba3

猜測一下「離心力」的產生思路:圓周運動物體有離心運動的趨勢→物體受到離心力。換言之:物體若不受離心力,則不會有離心的趨勢。這就與牛一定律相矛盾了。

做圓周運動是物體被壓迫的,受施加向心力的物體壓迫,有壓迫就有反抗(牛三定律)。所以離心來自物體的「內力」,是自然的趨勢,不需受外力的。這個「內力」作用在施加向心力的物體上,方向是「背離」圓心的,難道這個力就是「離心力」?

並不是!受力物體都變了,而且力的方向也跟離心運動的方向不同。

8樓:Xi Yang

旋轉並沒有產生離心力,而是如果你非要硬點旋轉當參考係,那麼它本身不是平直的,不得不設乙個和向心力相反的東西去平衡,以保持物理定律不變。

假設乙個場景整個宇宙裡面沒有任何的物質,就是一片廣闊的空間,這是裡面有乙個唯一的圓盤在旋轉,還會有離心力這個事情嗎,或者說,還存在旋轉這個概念嗎?

依然有,這和切換勻速直線運動的座標系並不一樣。

在高中的物理學裡,不同勻速運動是不可分辯的,沒有直線運動的絕對靜止;但不同的角速度是可以分辨的,存在旋轉的絕對靜止:你以不同的角速度設定參考係,總能找出離心力為零的那個,這個就是旋轉的絕對靜止。

9樓:象形記憶小師

原子核是帶正電荷的,而核外電子是帶負電荷的;由於異性相吸的作用,原子核把核外電子要緊緊的吸引。然而,由於核外電子在繞核高速運轉,產生離心力;當這二力達到平衡時,電子就繞核高速運轉。

10樓:綠葉

因為地球有引力,有好幾種情況,動力/阻力都與引力在同乙個力,亦或者不同乙個力,動力與引力很難相等的情況下,自然會有出現離心力。之前看過乙個什麼定針,好想是利用磁場的正負極,忘了。想要沒有離心力可以再給兩個力,三點確定乙個點,平衡貌似就沒有離心力了吧,我也不懂。

11樓:qfzklm

離心力是乙個廣為傳播的錯誤的說法。

注意,一般在說離心力的時候,是在慣性系裡說的,所以離心力這個說法是錯誤的,反而是「缺少向心力」才是正確的說法。

那麼在圓盤的轉動參考係裡面呢,「缺少向心力」的確可以被「慣性離心力」的概念替代。但是一定要注意,這個是「慣性力」。

至於你說的那個假想情況,一片廣闊的空間,這個參考係是慣性系嘛?

只要有慣性系,那麼就可以研究「旋轉」這個概念。

旋轉的參考係是非慣性參考係。

12樓:Bigan W

只從經典力學的角度上說

離心力是在旋轉非慣性係下的一種慣性力,也就是說不是實際存在的力,實際上跟物質沒關係

關鍵就在於,物體不受外力時保持「靜止或勻速直線運動」,也就是說,沒有向心力的情況下,旋轉的物體總是會自發地飛散開的,在旋轉的非慣性係下看起來就像有離心力把這些物體扯開一樣,其實人家啥力都沒受

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