给半径再给线速度或周期,线速度、角速度、周期、转速、向心加速度、向心力一次算全,并说明向心力由谁提供。
v = ωrω = 2π/Ta = v²/r = ω²rF = ma = mv²/r半径必填;线速度与周期填一个即可,两个都填会做一致性校验。
| 情景 | 向心力来源 |
|---|---|
| 绳系小球水平转 | 绳的拉力 |
| 汽车转弯(水平路面) | 静摩擦力 |
| 火车转弯(外轨高) | 重力与支持力的合力 |
| 卫星绕地球 | 万有引力 |
| 圆锥摆 | 重力与绳拉力的合力 |
向心力是效果力,由已有的力(拉力、摩擦力、万有引力等)提供。列方程时写「F拉 = mv²/r」,而不是「F向 + F拉 = ...」。
向心力始终指向圆心,只改变速度方向,不改变速度大小,所以匀速圆周运动的动能不变、向心力不做功。
v 与 T 必须满足 v=2πr/T。偏差超过 2% 通常说明半径单位填错(cm 当成 m)。
F=mv²/r,半径越小、速度越大,向心力增长很快(与 v² 成正比、与 r 成反比)。
不是。速度方向一直在变,是变速运动;但速率不变,所以动能不变。
不能,需要 F=ma。工具在未填质量时只给向心加速度,并提示补充质量。