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離心力是什么？如何定義？

時間：[2021-02-18 ] 來源：瀏覽1052次

離心力是一種虛擬力，是一種慣性的體現，它使旋轉的物體遠離它的旋轉中 心。在牛頓力學里，離心力曾被用于表述兩個不同的概念：在一個非慣性參考系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繪在某個廣義坐標下的廣義力。







在一般情況下，離心力并不(bu)(bu)是實在(zai)存在(zai)的力。它的效(xiao)果僅僅為了在(zai)旋(xuan)轉參(can)考(kao)(kao)系(xi)(xi)（非慣(guan)性(xing)參(can)考(kao)(kao)系(xi)(xi)）下(xia)，牛頓(dun)(dun)運(yun)動定律依然能(neng)夠運(yun)用。在(zai)慣(guan)性(xing)參(can)考(kao)(kao)系(xi)(xi)下(xia)是沒有離心力的，在(zai)非慣(guan)性(xing)參(can)考(kao)(kao)系(xi)(xi)下(xia)（如(ru)旋(xuan)轉參(can)考(kao)(kao)系(xi)(xi)）才需求(qiu)有慣(guan)性(xing)力，不(bu)(bu)然牛頓(dun)(dun)運(yun)動定律不(bu)(bu)能(neng)運(yun)用。

夢想一(yi)個(ge)圍繞(rao)中 心旋轉的圓盤，角(jiao)速度(du)為ω。在圓盤上有一個質量為m木塊，木塊由繩(sheng)(sheng)子銜接，繩(sheng)(sheng)子的另一(yi)端固(gu)定在圓盤的中 心(xin)（也是旋轉(zhuan)中 心(xin)），繩(sheng)(sheng)長為r。木塊隨圓盤一同翻滾，假設沒有任何摩擦力，木塊的旋轉是因為繩子的拉力。在隨圓盤一同翻滾的觀察者看來，木塊是中止的。依據牛頓定律，木塊遭到的合力應為零。可是木塊只遭到一個力，便是繩子的拉力，所以合力不為零。那么這違背牛頓定律嗎？牛頓定律只要在慣性系下才樹立，可是隨圓盤一同翻滾的觀察者所在的參考系是非慣性系，所以牛頓定律在這里不樹立。為了使牛頓定律在非慣性系下依然樹立，那么就需求引證一個慣性力，即離心力。離心力的大小為 ，與繩子供給的拉力持平，但方向與之相反。引入離心力后，在隨圓盤一同翻滾的觀察者看來，木塊一同遭到繩子的拉力和離心力，大小持平，方向相反，合力為零。此時木塊中止，牛頓定律樹立。

離心力計算公式

F=a*m

F——離心(xin)力；

a——向(xiang)心(xin)加速度{a=ω^2*r=(v^2)/r=[4*(π^2)*r/T^2}；

m——物體(ti)質量。

（F=a*m自身是牛頓(dun)第 二定(ding)律的公式的使用）

(在上(shang)式中ω指物體圓(yuan)周運動的(de)角(jiao)速度，r指物體圓周運動的半(ban)徑，T指(zhi)物體(ti)圓周運動的周期，π指(zhi)圓周率）

 

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