
【化】 centrifugal effect
【醫】 centrifugalization; centrifugation; centrifuge
effect
【醫】 effect
離心效應(Centrifugal Effect)指物體在旋轉系統中因慣性表現出的遠離旋轉中心的運動趨勢,是牛頓力學中慣性現象的體現。該效應并非真實存在的力,而是物體保持直線運動狀态的慣性表現。
漢英對照
在旋轉參考系中,物體因慣性産生“向外逃離”的假想力,與向心力(centripetal force)方向相反。例如,汽車轉彎時乘客感覺被甩向外側,本質是慣性作用而非受力作用(來源:University Physics, Young & Freedman)。
力學原理
根據牛頓第一定律,物體在不受力時保持勻速直線運動。當系統旋轉時,約束力(如繩子拉力)迫使物體做圓周運動,而慣性使其表現出遠離圓心的趨勢。計算公式為:
$$ F_{text{離心}} = m omega r $$
其中 ( m ) 為質量,( omega ) 為角速度,( r ) 為旋轉半徑(來源:Classical Mechanics, Goldstein)。
工程學
離心機利用此效應分離混合物(如血液成分分離),轉速越高,分離效率越顯著(來源:Principles of Biomedical Instrumentation, Webster)。
航天科技
人造重力模拟:通過航天器旋轉産生離心效應,使艙内物體産生類似重力的壓力(來源:NASA Technical Reports)。
自然現象
地球自轉導緻赤道區域略凸起,極地略扁平,此為離心效應在大尺度上的體現(來源:Geophysical Journal International)。
離心效應(或稱離心現象)是物體在做圓周運動時,因慣性或向心力不足而表現出的遠離圓心的運動趨勢。以下是詳細解釋:
離心效應并非由真實的“離心力”引起,而是物體慣性的表現。當物體所受的向心力不足以維持其圓周運動(如向心力突然消失或減小時),物體會因慣性沿着切線方向或逐漸遠離圓心運動。例如,車輛急轉彎時乘客被“甩出”的現象,正是物體試圖保持原有直線運動狀态的體現。
物體做圓周運動時所需的向心力為: $$ F = m frac{v}{r} quad text{或} quad F = m omega r $$ 當實際提供的力 $F_{text{實際}} < m omega r$ 時,物體會發生離心運動。
離心效應是慣性作用下的運動趨勢,廣泛存在于生活與科技中。理解其本質需區分真實力(如向心力)與虛構力(離心力)的差異。如需進一步了解具體應用案例,可參考央視《原來如此》節目。
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