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centripetal force是什么意思,centripetal force的意思翻译、用法、同义词、例句

输入单词

常用词典

  • [力] 向心力

  • 例句

  • Centripetal force keeps the planets from flying off into space.

    由于向心力的作用,行星不能离开轨道飞入太空。

  • After some treatment of centripetal force, he deduces Kepler's third law.

    在向心力的一些论述之后,他推出了开普勒的第三定律。

  • So for the water to be ejected from the fur, the centripetal force has to exceed the surface tension.

    所以,要让水从皮毛弹出,向心力必须超过表面张力。

  • Wenchuan earthquake, we have not destroyed, while China's pride, and the centripetal force rapidly.

    汶川地震没有摧垮我们,却使中国人的自豪感、向心力迅速提升。

  • It a banner for external, and a centripetal force for internally, this is charm of enterprise culture.

    对外是一面旗帜,对内是一种向心力——这是企业文化的魅力。

  • 专业解析

    向心力(centripetal force)是使物体沿圆周或曲线轨迹运动时指向瞬时曲率中心(即圆心)的净力。其本质并非独立存在的力,而是由其他真实力(如张力、重力、摩擦力等)在指向圆心方向上的合力分量提供的效果。以下是详细解释:


    一、核心定义与特性

    1. 作用方向

      向心力始终垂直于物体的瞬时运动方向(切向)并指向圆心。这种持续的径向力迫使物体不断改变速度方向而非速率大小,从而维持圆周运动。

    2. 力学公式

      向心力大小由以下公式决定:

      $$ F_c = frac{mv}{r} = m omega r $$

      其中:

      • ( F_c ):向心力(单位:牛顿,N)
      • ( m ):物体质量(单位:千克,kg)
      • ( v ):物体线速度(单位:米/秒,m/s)
      • ( r ):圆周半径(单位:米,m)
      • ( omega ):物体角速度(单位:弧度/秒,rad/s)

        公式表明,向心力随质量、速度平方增大而增大,随半径增大而减小。


    二、常见误解辨析


    三、实际应用示例

    1. 交通工具转弯

      汽车通过弯道时,轮胎与路面间的静摩擦力充当向心力。若速度过快或摩擦不足(如路面湿滑),向心力不足以维持圆周轨迹,车辆将沿切线方向滑出。

    2. 天体运动

      地球绕太阳公转时,太阳对地球的引力完全充当向心力,满足公式:

      $$ G frac{M{text{太阳}} m{text{地球}}}{r} = m_{text{地球}} frac{v}{r} $$

      由此可推导轨道速度与半径的关系。

    3. 游乐设施

      过山车在环形轨道顶点时,重力和轨道支持力的合力提供向心力,确保乘客不脱离座椅。


    四、方向与加速度的关系

    向心力产生的加速度称为向心加速度(( a_c )),方向同样指向圆心,大小为:

    $$ a_c = frac{v}{r} = omega r $$

    根据牛顿第二定律 ( F_c = m a_c ),二者直接关联。


    权威参考文献

    1. 《University Physics》(大学物理) - Young & Freedman, 第14版

      第5章“牛顿定律的应用”详细分析圆周运动力学模型。

    2. NASA教育科普页面

      Centripetal Force(美国宇航局官网)

    3. 《Physics for Scientists and Engineers》(科学家与工程师的物理学) - Serway & Jewett

      第6章“圆周运动与其他牛顿定律应用”提供公式推导与实例。


    以上内容综合经典物理学教材与权威机构解释,确保概念准确性与学术严谨性。

    网络扩展资料

    向心力(centripetal force)是物体做圆周运动时,指向圆心的合外力。以下是详细解释:

    1. 定义与方向
      向心力始终垂直于物体的运动方向,并沿半径指向圆心。它不改变物体的速度大小,而是通过改变速度方向维持圆周运动轨迹。

    2. 计算公式
      向心力的大小由以下公式决定:
      $$ F_c = frac{mv}{r} = momegar $$
      其中:

      • ( m ) 为物体质量
      • ( v ) 为线速度
      • ( r ) 为圆周半径
      • ( omega ) 为角速度
    3. 来源与实例
      向心力并非独立存在的力,而是由其他力的合力提供,例如:

      • 绳子系物体旋转时,张力提供向心力;
      • 汽车转弯时,地面摩擦力充当向心力;
      • 行星绕恒星运动时,万有引力作为向心力。
    4. 与离心力的区别
      离心力是惯性参考系中假想的“虚拟力”,方向背离圆心;而向心力是真实存在的合力,方向指向圆心。两者作用效果相反,但离心力仅用于非惯性系分析(如旋转的坐标系)。

    5. 应用与现象

      • 过山车通过最高点时,向心力由重力和轨道压力共同提供;
      • 洗衣机脱水时,离心现象使水分脱离衣物;
      • 车辆转弯时需控制速度,避免因向心力不足导致侧滑。

    注意:若向心力突然消失(如绳子断裂),物体会沿切线方向飞出,遵循惯性定律。

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