什么是匀速圆周运动(Uniform Circular Motion)?

匀速圆周运动是指物体以恒定的速度绕着一个完美的圆运动。完美的例子在物理世界中非常罕见,但近似的例子包括旋转木马上的骑手,或在与地面平行的圆圈中运动的钟摆。而行星和卫星常被作为匀速圆周运动的例子,大多数行星轨...
匀速圆周运动是指物体以恒定的速度绕着一个完美的圆运动。完美的例子在物理世界中非常罕见,但近似的例子包括旋转木马上的骑手,或在与地面平行的圆圈中运动的钟摆。而行星和卫星常被作为匀速圆周运动的例子,大多数行星轨道都是椭圆形的,既不满足速度始终保持不变的要求,也不满足运动必须是圆形的要求。拿着烧杯的科学家均匀圆周运动的关键在于,物体的方向会随着物体相对于环境的移动速度而改变保持不变。在物理学术语中,物体在空间中移动的速率称为"速度",而"速度"一词同时描述了运动的速率和运动的方向。对于匀速圆周运动,速度是变化的,而速度是恒定的。在非均匀圆周运动中,相比之下,当物体仍然在环形路径上运动时,速度不是恒定的。例如,一辆汽车在转弯时减速,然后从它出来时加速,它在环形路径中移动,但因为汽车的速度改变了,它不是匀速圆周运动。匀速圆周运动是由向心力引起的。力是一种推力或拉力;向心力是使物体继续绕圆周运动的特殊力。它通过将物体拉向圆周中心来阻止物体沿直线运动,改变物体的方向,从而改变它的速度。向心力不会沿着物体运动的方向推或拉,所以速度保持不变在匀速圆周运动中,这种向心力的大小总是相同的,这就是使物体保持圆周运动而不是不同形状的原因。为了检验一个例子,有一个狂欢节的骑乘活动,骑手被绑在一个旋转的大圆筒的内侧。当圆柱以设定的速度移动时,这些骑手都是匀速的圆周运动。从气缸壁对其施加的压力中可以感觉到向内推动的向心力。如果气缸突然消失,骑手就会直线飞行。幸运的是,气缸的推动迫使他们的运动变成圆形。
  • 发表于 2020-09-18 03:41
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  • 分类:科学教育

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