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  • 离心力

    离心力(centrifugal force)是一种虚拟力或称惯性力,它使旋转的物体远离它的旋转中心。

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    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 离心力
    拼音: lí xīn lì 英语: centrifugal force

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    定理/离心力 编辑

    离心力原理图离心力原理图
    万有引力一样,与离心力形成抗衡。
    离心力离心力

    离心力(Centrifugal force)是长期以来被人们误解而产生的一种假想力,即惯性力。因为无法找出施力物体,背离了牛顿第三定律。当物体作圆周运动时,向心加速度会在物体的坐标系产生如同力一般的效果,类似于有一股力作用在离心方向,因此称为离心力。

    当物体进行圆周运动,即并非直线运\动,亦即物体于牛顿环境下运动,物体所感受的力并非真实。

    离心力的计算公式:F=mv*v/r(m代表质量,单位千克 v代表速度,单位米每秒, r代表离心运动半径,单位米.)

    相关应用/离心力 编辑

    离心现象在天体物理上的应用

    人造卫星使用离心力原理人造卫星使用离心力原理
    在天体上,卫星在主星边缘做惯性运动,由于主星的引力束缚了卫星,使卫星做圆周公转,如果卫星的惯性运动力(速度)大于主星的引力束缚力,那卫星便远离中心一些。 在地球上,物体在不动的中心边缘做惯性运动,由于物体的结合力束缚物体,使物体做圆周旋转,如果物体的惯性运动力(速度)大于物体的结合力,那惯性运动的物体便远离中心而去。由于水和气体的结合力很低,它们都会离中心而去。结合力高的金属则不会离心而去。   

    离心力,由于做周圆运动的物体运动的方向或速度发生改变而产生的。一个物体搭一物体前进,这时两物体速度相同,被搭乘物体由于被搭乘,惯性向前移动。物体突然改变方向,被搭乘物体还会惯性前进,由于方向的改变产生离心力。

    实际应用/离心力 编辑

    一、流星锤   

    流星锤,是一种将金属锤头系于长绳一端或两端制成的软兵器,亦属索系暗器类。仅系一锤者,绳长约五米,称"单流星";系两个锤者,绳长为四尺半,称"双流星"。其锤有瓜形、多棱形、浑圆形等,大小如鸭卵。锤身末端有象鼻眼,用于串连环。现代武术运动中演练双流星,主要握持绳索中段,进行立舞花、提撩花、单手花、胸背花、缠腰绕脖、抛接等花法练习,其花法同棍花和大刀花。   

    二、离心机

    离心机是利用离心力对混合液(含有固形物)进行分离和沉淀的一种专用仪器。实验室常用电动离心机有低速、高速离心机和低速、高速冷冻离心机,以及超速分析、制备两用冷冻离心机等多种型号。其中以低速(包括大容量)离心机、高速离心机和高速冷冻离心机应用最为广泛,是生化实验室用来分离制备生物大分子必不可少的重要工具。

    三、茶叶悖论   

    茶叶悖论描述的现象是茶叶在茶杯中的茶当被搅动后,茶叶回游到杯底的中央,而非预想的在螺线型离心力作用下被推动到杯底的边缘。最初的解释来自于阿尔伯特·爱因斯坦1926年一篇用于解释河岸侵蚀问题(拜尔定律)的论文。搅动液体使其在杯中旋转,产生向外的离心力。然而,靠近底部外侧的液体由于于杯壁的摩擦减慢旋转,那里的离心力减弱从而使得压差对水流的作用大于离心力。这就是被称为边界层或更确切为埃克曼层。由于离心力,沿边缘的作用力大于中间。如果全部的液体作为一个固体旋转,内部的向心力与外部(向心力)与转速关联,所以就没有向内或向外的运动。在一个茶杯中,旋转在底部较慢,压力坡度产生并随之产生沿底度的向内的波流。向上一些,液体流向外侧。这个第二波流沿底部向内流从而把边缘外部的茶叶聚集到中央。由于茶叶的重量无法上升,所以它们停留在底部中心。结合第一旋转波流的作用,这些茶叶将沿底部向内螺旋。

    补充/离心力 编辑

    离心力离心力

    不单从牛顿观点解释离心力的可能微观实质:接触力都是由于分子间作用力宏观的体现,若在做匀速直线运动的物体受到大小不变方向时刻改变的向心力(实际存在的力,力方向指向圆心),就会时刻扭转物体的运动方向,这时物体就不是做匀速运动了,而是曲线运动(圆周运动是特例),受向心力物体内的分子也并不保持相对彼此近似静止了,而是由于向心力起初作用物体内的那一小块分子群的后面拉着一连串的分子,而且这个向心力时刻改变,物体内这一连串分子的运动状态也要时刻改变(分子改变运动状态是靠分子间距离的改变从而改变分子间作用力).而晚改变状态的分子会因为早改变状态的分子的分子间相互作用力而跟着改变运动状态,而恰恰是这个分子间延迟效果,把物体内的拉伸力体现为了外在的离心力,这才是离心力的实质,但是用牛顿定律从整体解释的话是不合理的,所以衍生出离心力。

    离心力之所以在物体受到向心力时才“产生”也是这个道理,但向心力一消失,离心力也会马上由于分子间收缩效用而消失。  
     
    离心力也可以说是由于物体所受的和外力无法满足向心寻求 所以产生离心运动所“产生”的。

    其他应用 /离心力 编辑

    一、流星锤
    流星锤,是一种将金属锤头系于长绳一端或两端制成的软兵器,亦属索系暗器类。仅系一锤者,绳长约五米,称"单流星";系两个锤者,绳长为四尺半,称"双流星"。其锤有瓜形、多棱形、浑圆形等,大小如鸭卵。锤身末端有象鼻眼,用于串连环。现代武术运动中演练双流星,主要握持绳索中段,进行立舞花、提撩花、单手花、胸背花、缠腰绕脖、抛接等花法练习,其花法同棍花和大刀花。
    二、茶叶悖论
    茶叶悖论描述的现象是茶叶在茶杯中的茶当被搅动后,茶叶回游到杯底的中央,而非预想的在螺线型离心力作用下被推动到杯底的边缘。最初的解释来自于阿尔伯特·爱因斯坦1926年一篇用于解释河岸侵蚀问题(拜尔定律)的论文。搅动液体使其在杯中旋转,产生向外的离心力。
    然而,靠近底部外侧的液体由于于杯壁的摩擦减慢旋转,那里的离心力减弱从而使得压差对水流的作用大于离心力。这就是被称为边界层或更确切为埃克曼层
    由于离心力,沿边缘的作用力大于中间。如果全部的液体作为一个固体旋转,内部的向心力与外部(向心力)与转速关联,所以就没有向内或向外的运动。
    在一个茶杯中,旋转在底部较慢,压力坡度产生并随之产生沿底度的向内的波流。向上一些,液体流向外侧。这个第二波流沿底部向内流从而把边缘外部的茶叶聚集到中央。由于茶叶的重量无法上升,所以它们停留在底部中心。结合第一旋转波流的作用,这些茶叶将沿底部向内螺旋。

    相关文献

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    扩展阅读
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