中央电视台科教频道:离心现象不是离心力引起!

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中央电视台科教频道:《原来如此》20140119 抵抗离心力(可百度:抵抗离心力),整个视频节目长达50多分钟的解说词都存在将“离心现象说成离心力的作用”的错误!

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中央电视台科教频道:《原来如此》20140119 抵抗离心力

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中央电视台科教频道:《原来如此》20140119 抵抗离心力预告

一、离心现象:

1.做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿圆周切线方向飞出去的倾向。而物体之所以并没有飞出去,是因为有向心力持续地把物体拉到圆周上来,使质量为m的物体以速率v在半径为r的圆周上做圆周运动。

2.离心现象:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就会做逐渐远离圆心的运动,这种现象称为离心现象。做圆周运动的物体远离圆心的运动也称离心运动。

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离心现象

3. 对离心现象的理解:

A、离心现象产生的原因是:做圆周运动的物体合外力消失或不足以提供所需的向心力。

当向心力不足时,会做半径越来越大的圆周运动,

当向心力消失时,物体沿圆周的切线方向飞出去的运动。

B、离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象。

C、离心现象的本质是物体惯性的表现。

D、做离心运动的物体并不是所谓的“离心力”作用!

4.离心运动的应用和防止

应用实例: ⑴ 离心干燥器 ⑵ 洗衣机的脱水筒 ⑶ 用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内,等。

防止实例: ⑴ 汽车拐弯时的限速 ⑵ 高速旋转的飞轮、砂轮的限速,等。

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离心现象

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离心现象

二、 圆周运动的离心力和惯性离心力

在高中物理中根本就没有什么离心力。哪惯性离心力到底是什么?

1. 惯性离心力

例题,用绳子拉着质量为m物体A在一个水平光滑的圆盘上做圆周运动,相对于地面是作变速运动,称作非惯性参照系。

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物体A在一个水平光滑的圆盘上做圆周运动

假设在圆盘上有个观察者,这个观察者看到:物体A相对观察者是静止的,根据牛顿定律,物体A受到的合力应该为零。物体A受到重力、支持力竖直方向平衡。水平方向受到绳子的拉力的作用,合力不为零。这就违反牛顿定律,牛顿定律只在惯性参照系(没有加速度的参照系)下成立。为了使牛顿定律在非惯性参照系下仍然成立,就要虚拟一个惯性力,大小与绳子的拉力相等,方向相反(远离圆心),叫做惯性离心力,如下图,这样物体A所受到的合力就为零而静止,牛顿定律成立。

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惯性离心力

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惯性离心力Fn

2.惯性离心力是一种假想力,是虚拟的力,是一种惯性力,其实并不存在惯性离心力。惯性离心力并非真实存在的力,因为没有施力者!

3. 圆周运动的离心力

有些书籍会出现圆周运动的离心力。根据牛顿第三定律,向心力的反作用力叫做离心力,离心力的方向是远离圆心的。

在例题中,绳子对物体A的拉力与物体A对绳子的拉力是大小相等,方向相反,同时产生,同时消失,在同一直线上,作用于不同的物体。向心力是绳子对物体A的拉力,离心力就是物体A对绳子的拉力。向心力、离心力都是效果力。

这里有些书籍所说的离心力,是作用在圆心,并不是作用在做圆周运动物体,所以不可能改变做圆周运动物体的运动状态!

离心力是惯性系中真实存在的力,而惯性离心力是在非惯性系中,为了能使牛顿的运动定律成立,而被迫引进的一种不存在的力,因此离心力与惯性离心力是不同的。离心力与惯性离心力不能混为一谈。

三、结论

特别强调:惯性离心力是一种假想力,是虚拟的力,是一种惯性力,其实并不存在惯性离心力!所以离心运动是做圆周运动物体的合外力消失或不足以提供所需的向心力时产生远离圆心的运动,并不是什么“离心力”作用而产生。并且对向心力、离心力、惯性离心力也不要混淆。

所以,中央电视台科教频道:《原来如此》20140119 抵抗离心力的全部解说词中都应该将“离心力改为离心现象”才正确!

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