國中物理離心力的相關知識
一、離心力的定義
定義1:由於物體旋轉而產生脱離旋轉中心的力。
定義2:在旋轉參照系中的一種視示力,它使物體離開旋轉軸沿半徑方向向外偏離,數值等於向心力但方向相反。
定義3:由慣性產生的力沿着質點軌跡的主法線方向的分量。
二、離心力存在嗎?
離心力(Centrifugal force)是一種慣性,實際是不存在的。為使物體做圓周運動,物體需要受到一個指向圓心的力--即向心力。若以此物體為原點建立座標,看起來就好像有一股與向心力大小相同方向相反的力,使物體向遠離圓周運動圓心的方向運動。(當物體受力不足以提供圓周運動所需向心力時,看起來就好像離心力大於向心力了,物體會做遠離圓心的運動,這種現象叫做離心現象。
假設若離心力存在,則與向心力相平衡,物體受力平衡,速度方向不會改變,是平衡態,不可能做圓周運動,所以證明離心力並不存在。
注意:離心力作為慣性力實際上是不存在的`,笛卡爾在其“旋渦説”理論中就有此誤。故以下説法錯誤--“當物體作圓周運動時,在其軌道切線方向上所受到了切向力,有一股分力作用在離心方向,因此稱為離心力。”
三、離心力的物理意義
既然離心力是不存在的,純屬子虛烏有的東西,那麼為什麼有“離心力”這個名稱呢?這是因為在一定情境下,物體會有受力的特徵。
假設你坐在一個勻速運動的轉盤上,現在以轉盤為參考系,你看不到除圓盤之外的任何事物。這時你會認為自己是靜止的,而你同時會感到一股力沿這遠離圓心的方向向外拉你。這就是離心力。而離心力的意義正是如此。
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