離心力是什么？如何定義？

時(shí)間：[2021-02-18 ] 來(lái)源：瀏覽935次

離心力是一種虛擬力，是一種慣性的體現，它使旋轉的物體遠離它的旋轉中 心。在牛頓力學(xué)里，離心力曾被用于表述兩個(gè)不同的概念：在一個(gè)非慣性參考系下觀(guān)測到的一種慣性力，向心力的平衡。在拉格朗日力學(xué)下，離心力有時(shí)被用來(lái)描繪在某個(gè)廣義坐標下的廣義力。







在一般情況下，離心力并不是實(shí)在存在的力。它的效果僅僅為了在旋轉參考系（非慣性參考系）下，牛頓運動(dòng)定律依然能夠運用。在慣性參考系下是沒(méi)有離心力的，在非慣性參考系下（如旋轉參考系）才需求有慣性力，不然牛頓運動(dòng)定律不能運用。

夢(mèng)想一個(gè)圍繞中 心旋轉的圓盤(pán)，角速度為ω。在圓盤(pán)上有一個(gè)質(zhì)量為m木塊，木塊由繩子銜接，繩子的另一端固定在圓盤(pán)的中 心（也是旋轉中 心），繩長(cháng)為r。木塊隨圓盤(pán)一同翻滾，假設沒(méi)有任何摩擦力，木塊的旋轉是因為繩子的拉力。在隨圓盤(pán)一同翻滾的觀(guān)察者看來(lái)，木塊是中止的。依據牛頓定律，木塊遭到的合力應為零?？墒悄緣K只遭到一個(gè)力，便是繩子的拉力，所以合力不為零。那么這違背牛頓定律嗎？牛頓定律只要在慣性系下才樹(shù)立，可是隨圓盤(pán)一同翻滾的觀(guān)察者所在的參考系是非慣性系，所以牛頓定律在這里不樹(shù)立。為了使牛頓定律在非慣性系下依然樹(shù)立，那么就需求引證一個(gè)慣性力，即離心力。離心力的大小為 ，與繩子供給的拉力持平，但方向與之相反。引入離心力后，在隨圓盤(pán)一同翻滾的觀(guān)察者看來(lái)，木塊一同遭到繩子的拉力和離心力，大小持平，方向相反，合力為零。此時(shí)木塊中止，牛頓定律樹(shù)立。

離心力計算公式

F=a*m

F——離心力；

a——向心加速度{a=ω^2*r=(v^2)/r=[4*(π^2)*r/T^2}；

m——物體質(zhì)量。

（F=a*m自身是牛頓第 二定律的公式的使用）

(在上式中ω指物體圓周運動(dòng)的角速度，r指物體圓周運動(dòng)的半徑，T指物體圓周運動(dòng)的周期，π指圓周率）

 

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