為什麼受大小不變且方向垂直於運動方向的力的時候會做勻速圓周運動?

時間 2021-06-09 03:47:45

1樓:「已登出」

佔坑,明天填。

模電課作死填坑ΞΞΞΞΞΞΞΞΞ

用自然座標系處理這個問題,假設i為沿著軌道切向並指向弧長s增加的方向,j為沿著軌道法線並指向曲線凹側的單位向量。那麼,有

di/dθ=j,dj/dθ=-i。

(以上i,j均為向量)

一般的,有

由題主假設,等效於受到j方向上大小不變的力,Fi(i方向受力)=0。那麼dv/dt=0,既有v不變,v/ρ=c,所以ρ就是常數啦。

v不變並且ρ是常數的曲線運動,嗯,沒錯,就是傳說中的勻速圓周運動。

(模電懵逼臉( Д )* )

2樓:nan hu

我想,這個問題可以跳出計算從邏輯上思考一下。

首先:如果受力始終垂直於速度方向,那麼速度的大小就一直不變,而速度的方向一直改變。如果承認這個原理,那麼接下來:

設過dt時間速度方向變化da角度,那麼下乙個dt時間速度方向變化也必然是da角度,因為力的大小和與速度的相對位置關係嚴格不變(注意,力,正比於恒質量情況下的加速度,在時間上的積累就是速度改變量)。這樣,當dt是無窮小的時候,我們得到大小相等而方向隨時間均勻變化的無窮多個相繼速度,那麼物體軌跡不是圓還能是什麼呢?

當然,如果還不死心,一定要用數學的話可以用解析幾何的語言翻譯一下得到圓方程。

3樓:Phy東西

哦算了吧,洗個澡之後自己就證明出來了,研究兩個相互垂直方向上的運動(這兩個方向上恰好都是簡諧運動),得到X,Y關於時間t的引數方程和在一起,圓get√

請問大神們這個方法對不對

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