物理求详细推导向心加速度,我们已学了下一节内容,但老师好像说不讲这个,请高人解答! 关于高中物理必修2向心加速度的问题,求解释,越详细越好

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-15

这是那个出版社的高中物理课本?如图甲,一质点绕O点做匀速圆周运动,A点到B点的切线,即线速度Va和Vb,其大小相等。则向心加速度a就是由Vb到Va线速度的单位变化矢量。方法:如图乙,平移矢量Va,使其起点与B点重合,则矢量△V=矢量Vb-矢量Va(即转过某一弧度时线速度的改变量),设矢量Va与Vb的夹角θ就是质点做匀速圆周运动所转过的角(用弧度制表示)。

又如图丁(圆O的一部分,即扇形,OQ=OP=r,同时有弦PQ和弧PQ),设θ为OQ与OP夹角的弧度数(其实是数学上这个角对应的弧长与圆半径的比值,即弧PQ :半径r的值,如一弧度≈57.3°)那么我们知道 X·Y/X=Y,则弧PQ的长度可以表示为“半径r·弧PQ/半径r”即弧长=半径×对应弧度。 当夹角θ很小很小时,可近似认为弧PQ=弦PQ,也就是说弯曲的弧长与笔直的线段长度几乎一样,这就为后面的求△V提供了依据。

回到图乙,如图当OB,OA之间的夹角(等于Vb与Va的夹角)很小很小时,那么对应的△V就很小很小了,并且以B为顶点,母线长为Va(或Vb)的扇形中由A点到B点所扫过的弧△V就可近似等于弦△V,即根据图丁作介绍的,若把图丁中的半径r看做线速度Va(或Vb),弧长=半径×对应弧度(也就是先前的V=ω·r)用在图乙中就是弧△V=△V=线速度(视为半径r)×弧度θ(弧△V与可视为圆半径r的线速度Va或Vb的比值)

而当△V这个量小到单位时(即一秒钟内△V的量),那么这个△V就是我们所说的向心加速度a,向心加速度a=△V/△t,而弧△V=弦△V,所以向心加速度a=弧△V/△t。

首先弧度θ是质点经过某一时间(△t)做圆周运动所转过的角度的弧度数,则角速度ω=θ/△t,表示一秒钟内转过的弧度数,即弧度θ=ω·△t,①并且△V=弧△V=向心加速度a×△t。②

再根据弧长=半径×对应弧度,弧△V=△V=线速度V×弧度θ(如图丙,当θ小到一定程度时,弧△V=△V,小到单位弧度时就存在这样的关系)再根据①②两式,得出向心加速度a×△t=线速度V(这个矢量的大小始终不变)×角速度ω·△t,同时除去等式左右的△t,于是最终化简为:

向心加速度a=线速度V×角速度ω,即a(n)=ω·V,还有a(n)=ω2·r,a(n)=V²/r等等 都是根据此式以及V=ω·r推理出来的。



希望从已学过加速度的知识来理解,暂解疑惑: 加速度是表示速度变化快慢的物理量,由于速度是矢量,因此不仅包含速度大小改变引起的特例:直线运动a = (V0-Vt)/t 。还包含速度方向改变引起的特例:匀速圆周运动a = ω·V 。ω、V分别表示速度方向改变快慢的物理量(角速度)、线速度的大小。公式的推导为:a =ω·V = Δθ·V/t = ΔL·V/r·t = V2/r 。其中Δθ、ΔL、t、r分别表示:速度方向的变化量(角度)、速度方向变化量(角度)对应的弧长、方向变化所需的时间、匀速圆周运动的半径。希望对加速度的知识归纳有所帮助,不知能否完全理解。



物理向心加速度怎样理解,向心力公式是怎样推理出的??请教下,谢谢回答~

向心力就是由于物体做圆周运动时,速度方向改变而产生的加速度。(注意:速度是矢量,大小不变方向改变也会产生加速度)向心力就是产生这个加速度所需的力
推导的话需要一点微积分的知识,如图:

设物体在dt时间内速度由v1变为v2。(设速度大小均为v)将v1平移至与v2共起点有速度的变化量dv=v2-v1,在图中的粗线表示。这时,可以画出物体转过的圆心角dθ,同时,由几何关系容易知道,v1与v2夹角也是dθ。这样,根据微积分的假设,可知dv=v*dθ(简单解释一下:微积分中假设各个变化都是无限小的,无限趋近与0的,此处的dt,dv,dθ就是这种变化,所以冠以“d”运算符号。实际上,根据弧度制的定义,可以知道,如果图中粗线是圆的一小段弧的话,那么很容易直接得到dv=v*dθ,不过,实际上dv应是一段线段,而不是弧,但是,此时我们仍认为这个式子是成立的,就是因为微积分中的无限小假设。从直观上理解,当一段弧变得无限小时,它与一段起点终点相同的无限小的直线就没有区别了。)再根据加速度定义a=dv/dt;代入计算,可得
a=(v*dθ)/dt=v*(dθ/dt),在根据角速度定义ω=dθ/dt,故a=v*ω
之后可以再根据v=2πω,带回,可得到所有的加速度表达式。
如果看不懂就算了,推导中用了些微积分的知识。

谢鹏飞,看好啊,第一二步,最简单,不需要必修二的公式,首先知道园的半径为60m,运动的角度为90度,说明占圆的四分之一,并且连接半径与位移轨迹是一个直角三角形,根据勾股定理求出位移,第二问,因为路程是标量,已经知道路程轨迹是圆的四分之一,直接求出圆的周长除以4就行了,向心加速度我还没学,我是杨刚政,有什么不明白的我尽力帮你


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(19882768698): a的向心加速度大于g,因为a还在地上,向心力大于重力--距离地心越近,向心力越大.b正确,相同时间内 b c d 划过的弧度面积一样,而b的椭圆比较小,所以划过的弧长就最长c不正确, c24h小时转...

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(19882768698): F向=ma a为向心加速度,假如质量不变的话,那么a越大F向就越大!F向是物体做圆周运动的时候所需要的向心力!F=mv^2/r 如果做圆周运动的线速度也就会越快!v=wr(w为角速度) w越大,那么速度方向改变的方向就越快!

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