circular motion是什麼意思，circular motion的意思翻譯、用法、同義詞、例句

常用解釋

圓周運動

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同義詞

專業解析

圓周運動（Circular Motion） 是指物體沿着一個圓形軌迹進行的運動。這是一種常見的曲線運動形式，其核心特征是物體運動方向不斷改變，需要受到一個指向圓心的力來維持這種運動狀态。以下是其詳細解釋和關鍵要素：

1. 定義與基本特征

   圓周運動中，物體以恒定的或變化的速率繞一個固定點（圓心）做軌迹為圓周的運動。物體在任意時刻的速度方向都沿着圓周的切線方向，而速度方向的變化意味着物體存在加速度。這個加速度始終指向圓心，稱為向心加速度（Centripetal Acceleration）。根據牛頓第二定律，産生向心加速度的力稱為向心力（Centripetal Force），其方向也始終指向圓心。向心力不是一種新的力，而是由重力、彈力、摩擦力、電磁力等實際提供的合力或分力來充當的。

2. 關鍵物理量

   • 線速度 (v)：物體沿圓周切線方向運動的瞬時速度。其大小（速率）可能恒定（勻速圓周運動）或變化（變速圓周運動）。方向時刻改變。
   • 角速度 (ω)：描述物體繞圓心轉動快慢的物理量，單位是弧度每秒 (rad/s)。在勻速圓周運動中，角速度是恒定的。線速度與角速度的關系為：$v = omega r$，其中 $r$ 是圓周半徑。
   • 周期 (T)：物體完成一次完整圓周運動所需的時間，單位是秒 (s)。
   • 頻率 (f)：單位時間内物體完成圓周運動的圈數，單位是赫茲 (Hz)。頻率與周期的關系為：$f = frac{1}{T}$。
   • 向心加速度 (a_c)：方向指向圓心，大小為：

     $$ a_c = frac{v}{r} $$ 或

     $$ a_c = omega r $$

   • 向心力 (F_c)：提供向心加速度的力，大小為：

     $$ F_c = m a_c = m frac{v}{r} = m omega r $$ 其中 $m$ 是物體質量。

3. 實例與應用

   圓周運動在自然界和工程中無處不在：

   • 天體運動：行星繞恒星（如地球繞太陽）、衛星繞行星（如月球繞地球）的運動，萬有引力提供向心力。
   • 交通工具轉彎：汽車在水平路面轉彎時，摩擦力提供向心力；在傾斜路面（如高速公路彎道）轉彎時，重力和支持力的合力提供向心力。
   • 旋轉機械：洗衣機脫水桶中的衣物、離心機中的樣品做圓周運動，桶壁或容器的支持力提供向心力。
   • 遊樂設施：過山車在環形軌道最高點、旋轉飛椅等，重力和座椅支持力的合力提供向心力。
   • 原子模型：早期盧瑟福模型中，電子被設想為繞原子核做圓周運動，庫侖力提供向心力。

來源參考：

• 圓周運動的基本概念與公式定義參考自經典物理學教材，如《University Physics》(Young and Freedman) 或《Fundamentals of Physics》(Halliday, Resnick, Walker) 中關于圓周運動的章節。
• 應用實例分析參考了 Physics LibreTexts (https://phys.libretexts.org/) 和 Khan Academy Physics (https://www.khanacademy.org/science/physics) 中關于圓周運動的讨論。

網絡擴展資料

"Circular motion"（圓周運動）是物理學中的基礎概念，指物體沿着固定圓形路徑的運動。以下是詳細解釋：

1. 定義與基本特點

• 物體運動軌迹為圓形，方向不斷變化。
• 即使速率恒定（勻速圓周運動），速度矢量仍持續變化，因此存在加速度。

2. 關鍵要素

• 向心加速度：方向始終指向圓心，計算公式： $$ a_c = frac{v}{r} = omega r $$ 其中$v$為線速度，$omega$為角速度，$r$為半徑。
• 向心力：維持圓周運動的合力，如繩子拉力、重力或摩擦力，公式$F_c = m cdot a_c$。

3. 類型

• 勻速圓周運動：速率不變，僅方向變化（如鐘表指針）。
• 變速圓周運動：速率和方向均變化（如過山車在環形軌道的運動）。

4. 實際應用

• 天體運行：行星繞恒星的運動
• 工程：輪胎旋轉、離心機原理
• 日常現象：旋轉木馬、洗衣機脫水原理

注意：雖然速度大小可能不變，但方向變化必然産生加速度，這是牛頓第一定律的典型例證。理解此概念時需區分"向心力"（真實存在的合力）與"離心力"（非慣性系中的虛拟力）。

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