離心力 (自然學(xué)科)離心力是一種虛擬力,是一種慣性力,它使旋轉(zhuǎn)的物體遠(yuǎn)離它的旋轉(zhuǎn)中心。在牛頓力學(xué)里,離心力曾被用于表述兩個(gè)不同的概念:在一個(gè)非慣性參考系下觀測(cè)到的一種慣性力,向心力的平衡。在拉格朗日力學(xué)下,離心力有時(shí)被用來(lái)描述在某個(gè)廣義坐標(biāo)下的廣義力。 在通常語(yǔ)境下,離心力并不是真實(shí)存在的力。它的作用只是為了在旋轉(zhuǎn)參考系(非慣性參考系)下,牛頓運(yùn)動(dòng)定律依然能夠使用。在慣性參考系下是沒(méi)有離心力的,在非慣性參考系下(如旋轉(zhuǎn)參考系)才需要有慣性力,否則牛頓運(yùn)動(dòng)定律不能使用。 想象一個(gè)圍繞中心旋轉(zhuǎn)的圓盤,角速度為ω。在圓盤上有一個(gè)質(zhì)量為m木塊,木塊由繩子連接,繩子的另一端固定在圓盤的中心(也是旋轉(zhuǎn)中心),繩長(zhǎng)為r。木塊隨圓盤一同轉(zhuǎn)動(dòng),假設(shè)沒(méi)有任何摩擦力,木塊的旋轉(zhuǎn)是由于繩子的拉力。在隨圓盤一同轉(zhuǎn)動(dòng)的觀察者看來(lái),木塊是靜止的。根據(jù)牛頓定律,木塊受到的合力應(yīng)為零。但是木塊只受到一個(gè)力,就是繩子的拉力,所以合力不為零。那么這違反牛頓定律嗎?牛頓定律只有在慣性系下才成立,但是隨圓盤一同轉(zhuǎn)動(dòng)的觀察者所在的參考系是非慣性系,所以牛頓定律在這里不成立。為了使牛頓定律在非慣性系下仍然成立,那么就需要引用一個(gè)慣性力,即離心力。離心力的大小為 ,與繩子提供的拉力相等,但方向與之相反。引入離心力后,在隨圓盤一同轉(zhuǎn)動(dòng)的觀察者看來(lái),木塊同時(shí)受到繩子的拉力和離心力,大小相等,方向相反,合力為零。此時(shí)木塊靜止,牛頓定律成立。
離心力líxīnlì
(1)[centrifugalforce]∶一個(gè)沿曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)反作用于約束它運(yùn)動(dòng)的物體上的力,也就是由于慣性原因迫使該質(zhì)點(diǎn)作離開(kāi)曲率中心運(yùn)動(dòng)的力,此力的方向是沿曲率半徑指向外(如在彎曲的公路上高速行駛的汽車會(huì)向路的外側(cè)邊緣滑去)
(2)[centrifugence]∶離心傾向或離心作用
物理學(xué)上指物體作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),由于慣性而呈現(xiàn)被引離曲率中心的力。
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