一道关于圆周运动的问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/31 03:06:45
为什么作匀速直线运动的物体,所受合外力一定指向圆心?

这个问题可以这样理解:匀速圆周运动的线速度大小是恒定不变的,表明在线速度方向上没有受到力的作用[切向力为0,不会产生切向加速度],但运动的方向却是随时在改变的,表明在垂直于运动的方向上受到了力的作用,并在沿力的方向上产生一个加速度a,同时具有了与a方向相一致的加速运动趋势,又由于在作用力的方向上初速度为0,而且力的方向总与线速度v垂直,所以在力的方向上总是得不到大于0的初速度,从而使运动方向不停地发生改变,力向哪边拉就会向哪边偏转[如果突然取消这个拉力,物体就会靠惯性沿切线方向做匀速直线运动],这个特殊的[总垂直于v]偏转力就是向心力。
特别地,如果这个向心力在不断增大,而且运动物体可以在径向方向上不受束缚地自由运动,那么,物体就会逐渐向圆心靠拢,呈内旋螺线运动,比如磁场中的电子受洛仑兹力的作用作圆周运动时,如果不断增大磁感应强度B,就会出现这种现象[磁感应强度减弱时正好相反,呈外旋螺线运动]。evB=mv²/r→r=mv/eB

做匀速圆周运动的物体,受到的弹力大多是指向圆心的。作圆周运动的物体,弹力有时就是向心力。
F向心力=ma
a大小不变,指向圆心。

作匀速直线运动的物体
合外力为零