1,慣性離心力,這里概念在非慣性系的研究中出現(xiàn),你指的多半是向心力,它維持著物體做圓周運動。
2,“圓周運動方向不斷改變”,是的,圓周運動中的物體的速度方向就是圓的切向方向,你可以在圓上找兩個點,做一下切線,這兩條線的方向是不一樣的。物體的速度每時每刻都在變化,當(dāng)然指的是方向和大小。如果是勻速圓周運動的話,那么只有方向在變,而速度的大小沒有不變。當(dāng)然,速度還是變了的,因為方向不同了。
3,“因為圓的切線是直的么?”是的,所以,物體在做圓周運動。如果向心力突然沒有了。物體就會沿著切線方向飛出去了。
4,“圓周的運動方向不是一直是周而復(fù)始的轉(zhuǎn)圈的么,怎么說方向不斷改變的呢?”,這個問題看回答2,速度的方向(運動的方向)是切線方向。
5,“還有物體有慣性,要保持原來的運動,是不是指比如按照圓轉(zhuǎn)圈”,不是這樣的,所說的保持運動不變,是說速度不再變化,就是指勻速直線運動。就是向心力突然消失。物體不受力了,由于慣性,就保持的那個時刻的速度,開始做勻速直線運動了,就是飛出去了。
如果你真的是在說慣性離心力,那么在你理解了向心力之后,在這樣來思考。如果你站在一個圓盤上,圓盤在做勻速圓周運動,你會發(fā)現(xiàn),你的腳收到了一個摩擦力,這個摩擦力大小不變,但是方向在變化。當(dāng)然,你并不知道你在做圓周運動,因為你看到的圓盤上其他的物體和你保持著靜止。但是,如果有個觀察者在地面上,那么他知道你腳下的摩擦力實際上是一個向心力,因為他知道你在做圓周運動。但是,圓盤上的你不知道,你就很困惑了,既然收到了一個力,我缺沒有運動。那么,我應(yīng)該還收到了一個和摩擦力大小相等,方向相反的力。注意,這個力是由于非慣性系(轉(zhuǎn)動的圓盤)中,物體的慣性所導(dǎo)致的。只有觀察者在非慣性系中才會感受到慣性離心力存在。它的性質(zhì),就是和向心力大小相等,方向相反。
汽車側(cè)滑的原因有:
1. 路面濕滑、油污或結(jié)冰等,其附著系數(shù)降低,且左右不對稱,車輪載荷與路面附著力也跟著降低,稍有橫向外力作用,就會引發(fā)車輪側(cè)滑;
2. 制動時四輪受到的阻力不平衡,諸如左右輪制動力不等、各輪附著系數(shù)不等、裝載重心偏向一側(cè)等,引發(fā)“跑偏”,也極易導(dǎo)致車輪側(cè)滑;
3. 制動不當(dāng),如動作過猛、過量等,出現(xiàn)車輪“抱死拖滑”,而后輪一般又先于前輪“抱死”,也易引發(fā)車輪側(cè)滑;
4. 轉(zhuǎn)向操作不當(dāng),如速度快、急打方向或快速轉(zhuǎn)彎中使用制動不當(dāng)、車輛重心過高(裝載超高)等,使慣性離心力增大,也極易引發(fā)車輪側(cè)滑。
行駛的汽車因制動、轉(zhuǎn)動慣性和其他原因,引發(fā)某一軸的車輪或兩軸的車輪出現(xiàn)橫向移動(即向側(cè)面發(fā)生甩動)的現(xiàn)象,稱為側(cè)滑。汽車側(cè)滑,有四輪側(cè)滑、前輪側(cè)滑、后輪側(cè)滑三種情況。汽車側(cè)滑特別是后輪側(cè)滑,對安全行車威脅較大,常造成碰撞、翻車、掉溝等惡性交通事故。
慣性離心力
慣性離心力是轉(zhuǎn)動參照系(圓盤)中的觀察者,在不知道系統(tǒng)作圓周運動的情況下,為解釋他所觀察到的現(xiàn)象而引入的一個假想力,而不是慣性系中的觀察者看到的作圓周運動的小球施于彈簧上的離心力。
(1)什么是慣性離心力
在相對于地面作勻速轉(zhuǎn)動的圓盤(非慣性系)上,用彈簧將一個質(zhì)量為m的小球與圓盤的中心相連。當(dāng)圓盤以角速度ω轉(zhuǎn)動時,盤上的觀察者將發(fā)現(xiàn)小球m受一個力的作用向外運動從而把彈簧拉長,即小球受到一個方向背離旋轉(zhuǎn)中心的作用力,此力是小球的慣性引起的,故稱“慣性離心力”。它的大小f慣=m*r*w^2
(2)慣性離心力、向心力與離心力
人們對向心力、離心力、慣性離心力很容易混淆。想象一個物理學(xué)情景,一根繩子拉著小球做圓周運動,繩子給予小球的拉力F=mω^2r,給小球提供了作勻速圓周運動所必需的向心力。根據(jù)牛頓第三定律,小球也以F=m*r*w^2的力拉繩子,這個力與向心力的方向相反,背離圓心,稱為離心力。這個向心力和離心力是從慣性參照系來看圓周運動時所引入的兩種不同概念的力。一旦繩子斷掉,維持小球作圓周運動的向心力消失(離心力也同時消失),小球由于慣性,將保持原有的運動速度,沿圓周的切線方向飛去。可見,慣性離心力是從非慣性系來看力學(xué)現(xiàn)象而引入的一個概念,它和上述離心力的概念是完全不同的。
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