- 高一物理离心运动
高一物理离心运动有以下几种:
洗衣机脱水,衣服上的水分随转速的增加而甩出。
汽车转弯时,需要的向心力过大,大于提供的向心力时,外侧路面提供一部分向心力。
灌溉用的水龙带伸到远处后,水滴在空中划过一道弧线飞出去。
砂轮主轴的转速太快,砂轮就要发生破裂,这是因为当转速达到一定的值时,砂轮的质点将脱离原来的轨道,不再切向做圆周运动。
以上几种情况中,物体由于本身的运动而产生的离心力与提供的向心力大小相等、方向相反,使物体脱离原来的运动轨道,这种运动现象就是离心运动。需要注意的是,离心运动并不一定总是远离圆心,也可能做曲线运动或靠近圆心。在特定条件下,离心运动表现为围绕某一中心做圆锥运动。
相关例题:
假设有一个半径为R的圆盘,在圆心正上方,有一个质量为m的小物体,小物体与圆盘以相同的角速度ω做匀速圆周运动。
突然,圆盘对小物体的摩擦力减小,使得小物体不再受到圆盘对它的向心力作用。此时小物体受到的重力远小于圆盘对它的支持力,因此可以忽略重力影响。
小物体将做离心运动,其轨迹为一条远离圆心的抛物线。在这个过程中,小物体的速度不断增大,当它飞离圆盘后,由于摩擦力的作用,它又将绕圆盘的边缘做匀速圆周运动。
1. 离心运动的向心力公式:$F = momega^{2}R$
2. 牛顿第二定律:$F_{合} = ma$
在这个例子中,小物体在离心运动阶段受到的合外力为摩擦力减去圆盘对它的向心力,而在做匀速圆周运动阶段受到的合外力为摩擦力。因此,这两个阶段的速度和加速度是不同的。
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