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求作用在做圆周运动质点上的离心力在经典力学中的推导。谢谢!

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解决时间 2021-04-12 17:56
求作用在做圆周运动质点上的离心力在经典力学中的推导。谢谢!
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因为有地球引力
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离心力属于惯性力,惯性力不存在推导问题,只要明确惯性力的概念,这问题就解决了: 惯性力本来是不存在的,只是有时为了研究的方便,把诸如圆周运动的物体看作惯性参考系,但是圆周运动本身是非惯性运动(加速度不为零),你要把它看成一个惯性运动的话,必须要出现另外一个力来平衡这个使它加速度不为零的力,这个力就叫惯性力,在圆周运动中就叫离心力(相对向心力来说的,离心力与向心力平衡)。
利用能量守恒定律 。 其实“离心力”的这个说法是有问题的,因为这个力找不到参照系,如果以物体的质点为参照系的话,那它是一个旋转而非匀直速的,因此准确的说应该是向心力---在向心力的作用下,物体不断改变运动方向沿着圆心旋转。 作一个二维参照系,选取x轴(y轴)分析物体经过1/4圆周过程中向心力与位移的关系(垂直轴是F,水平轴是S),是一个斜的直线,斜直线下方三角形的面积(1/2F*S)就是向心力在x轴(y轴)方向所做的功,在这个功的作用下,物体在终点时X轴(y轴)方向的动能减少(增加):1/2mV2,这样根据动能守恒定律就可以得出:1/2F*r=1/2m*V2。最后得出向心力公式:F=mV2/r。
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