2022-03-10 20:17:48

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物理学专业术语,惯性离心力是转动参照系(圆盘)中的观察者,在不知道系统作圆周运动的情况下,为解释他所观察到的现象而引入的一个假想力,而不是惯性系中的观察者看到的作圆周运动的小球施于弹簧上的离心力。

基本信息

  • 中文名

    惯性离心力

  • 应用领域

    物理学

折叠 编辑本段 简介及研究

牛顿运动定律只适用于惯性参考系,但在如动力学的物理问题中,往往选择的是非惯性参考系。因此为了使牛顿运动定律在形式上"仍然"可以在非惯性参考系中成立,我们引入了惯性力的概念。惯性力与以往所学的力有很大的差别,有的物理问题运用惯性力解决是非常的简单。另外惯性力之科里奥利力对我们生活环境的影响极为明显。

折叠 编辑本段 惯性离心力与离心力的区别

我们通常是以地面做参考系,可设想地面是静止的,或者在不太长的距离中把地面运动视为匀速直线运动,即惯性参考系,牛顿就是在这样的前提下才总结出了运动定律。如果参考系是变速的,即非惯性参考系,牛顿定律就不能直接应用了,因此人们假想出了"惯性力"来解决牛顿定律的应用问题。惯性离心力是非惯性系中的假想力,离心力是惯性系中的真实力。下面举匀速圆周运动例子:

匀速圆周运动的线速度方向时刻变化,说明有向心加速度,而向心加速度方向也时刻变化,这是个典型的非惯性系。如果有个大转盘在作匀速圆周运动,你坐到盘上不要看周围景物,此时就把自己置身于非惯性系了,你肯定会感觉到有某种力量想把自己推下来,而此时又没有任何施力物推你,这种力量就称为惯性离心力。再设想这个转盘边缘有栏杆,当你靠上栏杆时会感觉自己对栏杆有推力,从地面上(惯性系)的另一观察者看来,你对栏杆施加的推力就是真实的离心力。

折叠 编辑本段 相关

(2)惯性离心力、向心力与离心力

人们对向心力、离心力、惯性离心力很容易混淆。想象一个物理学情景,一根绳子拉着小球做圆周运动,绳子给予小球的拉力F=mω^2r,给小球提供了作匀速圆周运动所必需的向心力。根据牛顿第三定律,这个力与向心力的方向相反,背离圆心,称为离心力。这个向心力和离心力是从惯性参照系来看圆周运动时所引入的两种不同概念的力。一旦绳子断掉,维持小球作圆周运动的向心力消失(离心力也同时消失),小球由于惯性,将保持原有的运动速度,沿圆周的切线方向飞去。可见,惯性离心力是从非惯性系来看力学现象而引入的一个概念,它和上述离心力的概念是完全不同的。

折叠 编辑本段 惯性离心力的特点

(1)惯性离心力与转动参考系的转动角速度有关,与角速度是否随时间变化无关,即不管转动系的转动是均匀的还是非均匀的,离心力都存在;

(2)离心力与物体所在位置有关,与物体在转动系中运动与否无关。如果物体在转动系中运动,还会产生一种惯性力,叫做科里奥利力。

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