中央電視台科教頻道:離心現象不是離心力引起!

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中央電視臺科教頻道:《原來如此》20140119 抵抗離心力(可百度:抵抗離心力),整個視頻節目長達50多分鐘的解說詞都存在將“離心現象說成離心力的作用”的錯誤!

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中央電視臺科教頻道:《原來如此》20140119 抵抗離心力

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中央電視臺科教頻道:《原來如此》20140119 抵抗離心力預告

一、離心現象:

1.做圓周運動的物體,由於本身的慣性,總有沿圓周切線方向飛出去的傾向。而物體之所以並沒有飛出去,是因為有向心力持續地把物體拉到圓周上來,使質量為m的物體以速率v在半徑為r的圓周上做圓周運動。

2.離心現象:做圓周運動的物體,在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下,就會做逐漸遠離圓心的運動,這種現象稱為離心現象。做圓周運動的物體遠離圓心的運動也稱離心運動。

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離心現象

3. 對離心現象的理解:

A、離心現象產生的原因是:做圓周運動的物體合外力消失或不足以提供所需的向心力。

當向心力不足時,會做半徑越來越大的圓周運動,

當向心力消失時,物體沿圓周的切線方向飛出去的運動。

B、離心運動是物體逐漸遠離圓心的一種物理現象。

C、離心現象的本質是物體慣性的表現。

D、做離心運動的物體並不是所謂的“離心力”作用!

4.離心運動的應用和防止

應用實例: ⑴ 離心乾燥器 ⑵ 洗衣機的脫水筒 ⑶ 用離心機把體溫計的水銀柱甩回玻璃泡內,等。

防止實例: ⑴ 汽車拐彎時的限速 ⑵ 高速旋轉的飛輪、砂輪的限速,等。

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離心現象

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離心現象

二、 圓周運動的離心力和慣性離心力

在高中物理中根本就沒有什麼離心力。哪慣性離心力到底是什麼?

1. 慣性離心力

例題,用繩子拉著質量為m物體A在一個水平光滑的圓盤上做圓周運動,相對於地面是作變速運動,稱作非慣性參照系。

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物體A在一個水平光滑的圓盤上做圓周運動

假設在圓盤上有個觀察者,這個觀察者看到:物體A相對觀察者是靜止的,根據牛頓定律,物體A受到的合力應該為零。物體A受到重力、支持力豎直方向平衡。水平方向受到繩子的拉力的作用,合力不為零。這就違反牛頓定律,牛頓定律只在慣性參照系(沒有加速度的參照系)下成立。為了使牛頓定律在非慣性參照系下仍然成立,就要虛擬一個慣性力,大小與繩子的拉力相等,方向相反(遠離圓心),叫做慣性離心力,如下圖,這樣物體A所受到的合力就為零而靜止,牛頓定律成立。

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慣性離心力

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慣性離心力Fn

2.慣性離心力是一種假想力,是虛擬的力,是一種慣性力,其實並不存在慣性離心力。慣性離心力並非真實存在的力,因為沒有施力者!

3. 圓周運動的離心力

有些書籍會出現圓周運動的離心力。根據牛頓第三定律,向心力的反作用力叫做離心力,離心力的方向是遠離圓心的。

在例題中,繩子對物體A的拉力與物體A對繩子的拉力是大小相等,方向相反,同時產生,同時消失,在同一直線上,作用於不同的物體。向心力是繩子對物體A的拉力,離心力就是物體A對繩子的拉力。向心力、離心力都是效果力。

這裡有些書籍所說的離心力,是作用在圓心,並不是作用在做圓周運動物體,所以不可能改變做圓周運動物體的運動狀態!

離心力是慣性系中真實存在的力,而慣性離心力是在非慣性系中,為了能使牛頓的運動定律成立,而被迫引進的一種不存在的力,因此離心力與慣性離心力是不同的。離心力與慣性離心力不能混為一談。

三、結論

特別強調:慣性離心力是一種假想力,是虛擬的力,是一種慣性力,其實並不存在慣性離心力!所以離心運動是做圓周運動物體的合外力消失或不足以提供所需的向心力時產生遠離圓心的運動,並不是什麼“離心力”作用而產生。並且對向心力、離心力、慣性離心力也不要混淆。

所以,中央電視臺科教頻道:《原來如此》20140119 抵抗離心力的全部解說詞中都應該將“離心力改為離心現象”才正確!

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