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离心力在我们的日常生活中无处不在,但它真的是我们所想的那样吗?
 
当我们在汽车里拐弯或飞机转弯时,我们就会经历这种情况。我们在洗衣机的旋转周期或孩子们骑旋转木马时看到了它。有朝一日,它甚至可能为宇宙飞船和空间站提供人造引力。
 
但是离心力经常和它的对应物向心力相混淆,因为它们是如此紧密地联系在一起——本质上是同一枚硬币的两面。
 
向心力的定义是,“力量是很必要的,能把物体移动的弯曲的路径和向中心向内旋转,“虽然离心力的定义是“明显的力感觉的物体移动在弯曲路径行为表面上远离旋转的中心,“根据《韦氏词典》字典。
 
注意向心力是实际力,离心力定义为表观力。换句话说,当在弦上旋转一个质量时,弦向内对质量施加向心力,而质量似乎向外对弦施加离心力。
 
“向心力和离心力之间的区别与不同的‘参照系’有关,也就是说, 杏耀客服q3451-8577 杏2系列测量某物的角度不同,”华盛顿大学(University of Washington)研究物理学家安德鲁a甘斯(Andrew a . Ganse)说。“向心力和离心力实际上是完全相同的力,只是方向相反,因为它们来自不同的参照系。”
 
如果你从外部观察一个旋转系统,你会看到一个向内的向心力将旋转体约束在一个圆形的路径上。然而,如果你是旋转系统的一部分,你会感受到一个明显的离心力把你推离圆心,即使你实际上感受到的是向内的向心力,它阻止你偏离正切。
 
这些力服从牛顿运动定律
 
这个明显的向外力由牛顿运动定律描述。牛顿第一定律说:“静止的物体将保持静止,运动的物体将保持运动,除非受到外力的作用。”
 
如果一个巨大的物体沿直线在空间中运动,它的惯性会使它继续沿直线运动,除非外力使它加速、减速或改变方向。为了使它在不改变速度的情况下沿圆周运动,必须使连续的向心力与它的运动轨迹成直角。圆的半径(r)等于质量(m)乘以速度(v)的平方除以向心力(F)或者r = mv²/F。力可以通过简单地重新排列方程F= mv^2/r来计算。
 
牛顿第三定律指出:“对于每一个作用力,都有一个相等且相反的反作用力。”就像地心引力使你对地面施加一个力一样,地面似乎也对你的脚施加一个大小相等、方向相反的力。当你在一辆加速的汽车里,座椅对你施加一个向前的力,就像你对座椅施加一个向后的力一样。
 
在旋转系统中,向心力将质量向内拉,杏耀YL使其沿曲线运动,而质量由于惯性似乎向外推。然而,在每一种情况下,只有一个真实的力被施加,而另一个只是一个明显的力。
 
向心力作用的例子
 
利用向心力有许多应用。一种是为了训练宇航员而模拟太空发射的加速度。当火箭第一次发射时,它充满了燃料和氧化剂,几乎不能移动。然而,当它上升时,它以惊人的速度燃烧燃料,不断地失去质量。牛顿第二定律说力等于质量乘以加速度,或者F = ma。
 
在大多数情况下,质量保持不变。然而,对于火箭来说,它的质量会发生剧烈的变化,而力,也就是火箭发动机的推力,几乎保持不变。这使得加速阶段接近尾声时的加速度增加到正常重力的几倍。美国国家航空航天局使用大型离心分离机来让宇航员为这种极端加速度做好准备。在这个应用程序中,向心力是由座椅靠背向内推宇航员提供的。
 
向心力应用的另一个例子是实验室离心机,它用于加速悬浮在液体中的颗粒的沉淀。这项技术的一个常见用途是为分析准备血样。根据莱斯大学的实验生物科学网站,“血液独特的结构使得通过差速离心分离红细胞和其他形成的成分非常容易。”
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