向心力的6个公式是什么?
高中物理向心力的公式为:F(向)=m*ω*ω*r=m*v*v/r=m*ω*v=m*(4*π*π/T*T)*r=4*π*π*m*f*f*r=4*π*π*m*n*n*r。
其中:v为线速度 单位m/s,ω为角速度 单位rad/s,m为物体质量 单位kg,r为物体的运动半径 单位m,T为圆周运动周期 单位s,f为圆周运动频率 单位Hz,n为圆周运动转速(即频率)单位r/s。
向心力的产生:
因为圆周运动属于曲线运动,在做圆周运动中的物体也同时会受到与其速度方向不同的合外力作用。对于在做圆周运动的物体,向心力是一种拉力,其方向随着物体在圆周轨道上的运动而不停改变。此拉力沿着圆周半径指向圆周的中心,所以得名“向心力”。
向心力指向圆周中心,且被向心力所控制的物体是沿着切线的方向运动,所以向心力必与受控物体的运动方向垂直,仅产生速度法线方向上的加速度。
因此向心力只改变所控物体的运动方向,而不改变运动的速率,即使在非匀速圆周运动中也是如此。非匀速圆周运动中,改变运动速率的切向加速度并非由向心力产生。
实例证明:
有一辆小汽车通过一个拱桥,小汽车的质量是m,速度是v,拱桥的半径是r. 小汽车要以一定的速度开过拱桥(这是一部分的圆周运动)吧而不飞起来,需要怎么样的条件:
m越大,F越大. v越大,F也越大.当然,如果汽车质量m越大, 由F=mg得其重力就越大,向心力由重力提供,所以汽车离地而飞起跟质量无关. 汽车开的速度v越快,车也越容易飞起.这时,所需要的向心力F就越大,也就是说拱桥半径越小,速度越快,汽车就越容易在过拱桥时脱离地面,沿切线方向飞出。
r越小,F越大,这就是说.拱桥的半径r越小,弧度就越大,比起水平的地面,在上一个特别弯的拱桥的时候,车更容易飞起,这时需要的向心力F也越大。
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