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centripetal force是什麼意思,centripetal force的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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常用詞典

  • [力] 向心力

  • 例句

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

    由于向心力的作用,行星不能離開軌道飛入太空。

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

    在向心力的一些論述之後,他推出了開普勒的第三定律。

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

    所以,要讓水從皮毛彈出,向心力必須超過表面張力。

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

    汶川地震沒有摧垮我們,卻使中國人的自豪感、向心力迅速提升。

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

    對外是一面旗幟,對内是一種向心力——這是企業文化的魅力。

  • 專業解析

    向心力(centripetal force)是使物體沿圓周或曲線軌迹運動時指向瞬時曲率中心(即圓心)的淨力。其本質并非獨立存在的力,而是由其他真實力(如張力、重力、摩擦力等)在指向圓心方向上的合力分量提供的效果。以下是詳細解釋:


    一、核心定義與特性

    1. 作用方向

      向心力始終垂直于物體的瞬時運動方向(切向)并指向圓心。這種持續的徑向力迫使物體不斷改變速度方向而非速率大小,從而維持圓周運動。

    2. 力學公式

      向心力大小由以下公式決定:

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

      其中:

      • ( F_c ):向心力(單位:牛頓,N)
      • ( m ):物體質量(單位:千克,kg)
      • ( v ):物體線速度(單位:米/秒,m/s)
      • ( r ):圓周半徑(單位:米,m)
      • ( omega ):物體角速度(單位:弧度/秒,rad/s)

        公式表明,向心力隨質量、速度平方增大而增大,隨半徑增大而減小。


    二、常見誤解辨析


    三、實際應用示例

    1. 交通工具轉彎

      汽車通過彎道時,輪胎與路面間的靜摩擦力充當向心力。若速度過快或摩擦不足(如路面濕滑),向心力不足以維持圓周軌迹,車輛将沿切線方向滑出。

    2. 天體運動

      地球繞太陽公轉時,太陽對地球的引力完全充當向心力,滿足公式:

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

      由此可推導軌道速度與半徑的關系。

    3. 遊樂設施

      過山車在環形軌道頂點時,重力和軌道支持力的合力提供向心力,确保乘客不脫離座椅。


    四、方向與加速度的關系

    向心力産生的加速度稱為向心加速度(( a_c )),方向同樣指向圓心,大小為:

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

    根據牛頓第二定律 ( F_c = m a_c ),二者直接關聯。


    權威參考文獻

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

      第5章“牛頓定律的應用”詳細分析圓周運動力學模型。

    2. NASA教育科普頁面

      Centripetal Force(美國宇航局官網)

    3. 《Physics for Scientists and Engineers》(科學家與工程師的物理學) - Serway & Jewett

      第6章“圓周運動與其他牛頓定律應用”提供公式推導與實例。


    以上内容綜合經典物理學教材與權威機構解釋,确保概念準确性與學術嚴謹性。

    網絡擴展資料

    向心力(centripetal force)是物體做圓周運動時,指向圓心的合外力。以下是詳細解釋:

    1. 定義與方向
      向心力始終垂直于物體的運動方向,并沿半徑指向圓心。它不改變物體的速度大小,而是通過改變速度方向維持圓周運動軌迹。

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

      • ( m ) 為物體質量
      • ( v ) 為線速度
      • ( r ) 為圓周半徑
      • ( omega ) 為角速度
    3. 來源與實例
      向心力并非獨立存在的力,而是由其他力的合力提供,例如:

      • 繩子系物體旋轉時,張力提供向心力;
      • 汽車轉彎時,地面摩擦力充當向心力;
      • 行星繞恒星運動時,萬有引力作為向心力。
    4. 與離心力的區别
      離心力是慣性參考系中假想的“虛拟力”,方向背離圓心;而向心力是真實存在的合力,方向指向圓心。兩者作用效果相反,但離心力僅用于非慣性系分析(如旋轉的坐标系)。

    5. 應用與現象

      • 過山車通過最高點時,向心力由重力和軌道壓力共同提供;
      • 洗衣機脫水時,離心現象使水分脫離衣物;
      • 車輛轉彎時需控制速度,避免因向心力不足導緻側滑。

    注意:若向心力突然消失(如繩子斷裂),物體會沿切線方向飛出,遵循慣性定律。

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