向心力和離心力有什么關(guān)系和區(qū)別
發(fā)布時(shí)間:2025-11-14 | 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理
離心力只在非慣性參考系里為了適應(yīng)牛頓定律而假想出來(lái)的。
舉個(gè)例子:假如你在一個(gè)大轉(zhuǎn)盤(pán)上,在封閉的環(huán)境內(nèi),你是不是察覺(jué)不出你在轉(zhuǎn)動(dòng)
(就比如地球在轉(zhuǎn),而你因?yàn)楦黄疝D(zhuǎn)而察覺(jué)不出你在轉(zhuǎn)動(dòng))即你相對(duì)這個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)是靜止的
這個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)就是個(gè)非慣性系。
在這個(gè)非慣性系里你是靜止的(受力平衡)
但這時(shí)以外界(慣性系)來(lái)看,你是跟隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起做(勻速)圓周運(yùn)動(dòng)的,即你是受到一個(gè)向心力(非平衡態(tài))
所以為了解釋在非慣性系里的平衡(為了符合牛頓定律),就要假設(shè)一個(gè)力來(lái)抵消向心力達(dá)到平衡。
而這個(gè)力就是離心力。
只“存在”于非慣性系里。屬于慣性力。
慣性力:例如一個(gè)懸浮的氣球(不考慮其他因素)在一輛從靜止開(kāi)始加速前進(jìn)的火車(chē)內(nèi),氣球由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài),意味著地面上的人看氣球仍是靜止的,可在車(chē)上的人看來(lái)氣球是向后運(yùn)動(dòng)的,而且是加速向后運(yùn)動(dòng),好像有個(gè)力作用于氣球使其加速后移。這就是慣性力。
設(shè)火車(chē)的加速度為a(相對(duì)于地面),那么氣球相對(duì)于火車(chē)的加速度就為-a。所以慣性力F=-ma
本質(zhì)上來(lái)說(shuō)慣性力是由于慣性系相對(duì)于非慣性系的加速度而產(chǎn)生的,即兩個(gè)參考系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而得出的不同的結(jié)論,就是說(shuō)沒(méi)有施力物體,慣性力是個(gè)虛擬的力。
既然向心力的公式為F=vωm那么相對(duì)的離心力公式為F'=-vωm方向背向圓心。
嚴(yán)格來(lái)說(shuō)而地球(由于自轉(zhuǎn))是個(gè)特大非慣性系,地球上得所有物體都會(huì)受到離心力作用,
而地球又是個(gè)空間物體,那么離心力在水平方向上的一個(gè)分力就是地轉(zhuǎn)偏向力。