基于实验与数学的匀速圆周运动向心力公式推导方法

发布时间：2019-08-08 07:49:28 来源：文档文库

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基于实验与数学的匀速圆周运动向心力公式推导方法

作者：蔡代平

来源：《价值工程》2012年第31期

摘要：本文运用观察实验和数学方法，给出了匀速圆周运动向心力公式的几种推导方法，以促进人们更加深刻地认识、理解和应用匀速圆周运动向心力。

Abstract： By using the observation experiment and mathematical method， the paper presents the uniform circular motion centripetal force formula derivation methods for helping people know， understand， and apply uniform circular motion centripetal force.

关键词：匀速圆周运动；向心力公式；方法

Key words： uniform circular motion；centripetal force formula；method

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）31-0251-04

0 引言

匀速圆周运动是自然界、工程技术和日常生活中最常见的曲线运动，作匀速圆周运动的物体始终受到向心力的作用。研究匀速圆周运动向心力，是解决众多描述匀速圆周运动物理量中问题的核心，是分析和运用匀速圆周运动规律的关键。

1 匀速圆周运动的运动条件

质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动称为“匀速圆周运动”，也叫做“匀速率圆周运动”。物体作匀速圆周运动时，可以保持速度的恒定，但是速度的方向在不断变化，所以匀速圆周运动是变速运动。又因为物体作匀速圆周运动时的向心加速度是恒定的，但方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变加速运动。“匀速圆周运动”中的“匀速”只表示速率的恒定。做匀速圆周运动的物体还是存在加速度的，而且加速度在时刻发生着变化，因其加速度方向始终指向圆心，并且时刻在发生着变化，它的运动轨迹是一个圆，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。