1,慣性離心力,這里概念在非慣性系的研究中出現,你指的多半是向心力,它維持著(zhù)物體做圓周運動(dòng)。
2,“圓周運動(dòng)方向不斷改變”,是的,圓周運動(dòng)中的物體的速度方向就是圓的切向方向,你可以在圓上找兩個(gè)點(diǎn),做一下切線(xiàn),這兩條線(xiàn)的方向是不一樣的。物體的速度每時(shí)每刻都在變化,當然指的是方向和大小。如果是勻速圓周運動(dòng)的話(huà),那么只有方向在變,而速度的大小沒(méi)有不變。當然,速度還是變了的,因為方向不同了。
3,“因為圓的切線(xiàn)是直的么?”是的,所以,物體在做圓周運動(dòng)。如果向心力突然沒(méi)有了。物體就會(huì )沿著(zhù)切線(xiàn)方向飛出去了。
4,“圓周的運動(dòng)方向不是一直是周而復始的轉圈的么,怎么說(shuō)方向不斷改變的呢?”,這個(gè)問(wèn)題看回答2,速度的方向(運動(dòng)的方向)是切線(xiàn)方向。
5,“還有物體有慣性,要保持原來(lái)的運動(dòng),是不是指比如按照圓轉圈”,不是這樣的,所說(shuō)的保持運動(dòng)不變,是說(shuō)速度不再變化,就是指勻速直線(xiàn)運動(dòng)。就是向心力突然消失。物體不受力了,由于慣性,就保持的那個(gè)時(shí)刻的速度,開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運動(dòng)了,就是飛出去了。
如果你真的是在說(shuō)慣性離心力,那么在你理解了向心力之后,在這樣來(lái)思考。如果你站在一個(gè)圓盤(pán)上,圓盤(pán)在做勻速圓周運動(dòng),你會(huì )發(fā)現,你的腳收到了一個(gè)摩擦力,這個(gè)摩擦力大小不變,但是方向在變化。當然,你并不知道你在做圓周運動(dòng),因為你看到的圓盤(pán)上其他的物體和你保持著(zhù)靜止。但是,如果有個(gè)觀(guān)察者在地面上,那么他知道你腳下的摩擦力實(shí)際上是一個(gè)向心力,因為他知道你在做圓周運動(dòng)。但是,圓盤(pán)上的你不知道,你就很困惑了,既然收到了一個(gè)力,我缺沒(méi)有運動(dòng)。那么,我應該還收到了一個(gè)和摩擦力大小相等,方向相反的力。注意,這個(gè)力是由于非慣性系(轉動(dòng)的圓盤(pán))中,物體的慣性所導致的。只有觀(guān)察者在非慣性系中才會(huì )感受到慣性離心力存在。它的性質(zhì),就是和向心力大小相等,方向相反。
汽車(chē)側滑的原因有:
1. 路面濕滑、油污或結冰等,其附著(zhù)系數降低,且左右不對稱(chēng),車(chē)輪載荷與路面附著(zhù)力也跟著(zhù)降低,稍有橫向外力作用,就會(huì )引發(fā)車(chē)輪側滑;
2. 制動(dòng)時(shí)四輪受到的阻力不平衡,諸如左右輪制動(dòng)力不等、各輪附著(zhù)系數不等、裝載重心偏向一側等,引發(fā)“跑偏”,也極易導致車(chē)輪側滑;
3. 制動(dòng)不當,如動(dòng)作過(guò)猛、過(guò)量等,出現車(chē)輪“抱死拖滑”,而后輪一般又先于前輪“抱死”,也易引發(fā)車(chē)輪側滑;
4. 轉向操作不當,如速度快、急打方向或快速轉彎中使用制動(dòng)不當、車(chē)輛重心過(guò)高(裝載超高)等,使慣性離心力增大,也極易引發(fā)車(chē)輪側滑。
行駛的汽車(chē)因制動(dòng)、轉動(dòng)慣性和其他原因,引發(fā)某一軸的車(chē)輪或兩軸的車(chē)輪出現橫向移動(dòng)(即向側面發(fā)生甩動(dòng))的現象,稱(chēng)為側滑。汽車(chē)側滑,有四輪側滑、前輪側滑、后輪側滑三種情況。汽車(chē)側滑特別是后輪側滑,對安全行車(chē)威脅較大,常造成碰撞、翻車(chē)、掉溝等惡性交通事故。
慣性離心力
慣性離心力是轉動(dòng)參照系(圓盤(pán))中的觀(guān)察者,在不知道系統作圓周運動(dòng)的情況下,為解釋他所觀(guān)察到的現象而引入的一個(gè)假想力,而不是慣性系中的觀(guān)察者看到的作圓周運動(dòng)的小球施于彈簧上的離心力。
(1)什么是慣性離心力
在相對于地面作勻速轉動(dòng)的圓盤(pán)(非慣性系)上,用彈簧將一個(gè)質(zhì)量為m的小球與圓盤(pán)的中心相連。當圓盤(pán)以角速度ω轉動(dòng)時(shí),盤(pán)上的觀(guān)察者將發(fā)現小球m受一個(gè)力的作用向外運動(dòng)從而把彈簧拉長(cháng),即小球受到一個(gè)方向背離旋轉中心的作用力,此力是小球的慣性引起的,故稱(chēng)“慣性離心力”。它的大小f慣=m*r*w^2
(2)慣性離心力、向心力與離心力
人們對向心力、離心力、慣性離心力很容易混淆。想象一個(gè)物理學(xué)情景,一根繩子拉著(zhù)小球做圓周運動(dòng),繩子給予小球的拉力F=mω^2r,給小球提供了作勻速圓周運動(dòng)所必需的向心力。根據牛頓第三定律,小球也以F=m*r*w^2的力拉繩子,這個(gè)力與向心力的方向相反,背離圓心,稱(chēng)為離心力。這個(gè)向心力和離心力是從慣性參照系來(lái)看圓周運動(dòng)時(shí)所引入的兩種不同概念的力。一旦繩子斷掉,維持小球作圓周運動(dòng)的向心力消失(離心力也同時(shí)消失),小球由于慣性,將保持原有的運動(dòng)速度,沿圓周的切線(xiàn)方向飛去。可見(jiàn),慣性離心力是從非慣性系來(lái)看力學(xué)現象而引入的一個(gè)概念,它和上述離心力的概念是完全不同的。
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