离心现象概述.doc

离心力 科技名词定义 中文名称： 离心力 英文名称： centrifugal force 定义1： 由于物体旋转而产生脱离旋转中心的力。 应用学科： 测绘学（一级学科）； 大地测量学（二级学科） 定义2： 在旋转参照系中的一种视示力，它使物体离开旋转轴沿半径方向向外偏离，数值等于向心加速度但方向相反。 应用学科： 大气科学（一级学科）； 大气（二级学科） 定义3： 由惯性产生的力沿着质点轨迹的主法线方向的分量。 应用学科： 机械工程（一级学科）； 机构学（二级学科）； 机构动力学（三级学科） 百科名片 离心力，指由于物体旋转而产生脱离旋转中心的力，也指在旋转参照系中的一种视示力，它使物体离开旋转轴沿半径方向向外偏离，数值等于向心加速度但方向相反。 离心力概述 　　离心力，是一种 惯性力。 　　美国浓缩铀厂的离心机就是利用离心力提炼核子原料 　　当物体在做非直线运动时（非牛顿环境，例如： 圆周运动或转弯运动），因物体一定有本身的质量存在，质量造成的惯性会强迫物体继续朝着运动轨迹的切线方向（原来那一瞬间前进的直线方向）前进，而非顺着接下来转弯过去的方向走。 　　若这个在做非直线运动的物体（例如：车）上有乘客的话，乘客由于同样随着车子做转弯运动，会受到车子向乘客提供的 向心力，但是若以乘客为参照系，由于该参照系为 非惯性系，他会受到与他相对静止的车子给他的一个指向圆心的向心力作用，但同时他也会给车子一个反向等大，由圆心指向外的力，就好像没有车子他就要被甩出去一样，这个力就是所谓的离心力。 　　由于处于非惯性系中，此状况下物体所感受的力并非真实，所以有些说法会称这种现象为“离心力”。 相对转动的非惯性系中的物体，所受离心力为F = mω^2r（其中ω表示非惯性系自身转动的 角速度）。需要注意的是，该离心力方向为沿半径背离圆心。 离心现象概述 　　 \o 查看图片 离心现象 离心力（Centrifugal force）是一种惯性，实际是不存在的。为使物体做圆周运动，物体需要受到一个指向圆心的力－－即向心力。若以此物体为原点建立坐标，看起来就好像有一股与向心力大小相同方向相反的力，使物体向远离圆周运动圆心的方向运动。（当物体受力不足以提供圆周运动所需向心力时，看起来就好像离心力大于向心力了，物体会做远离圆心的运动，这种现象叫做“ 离心现象”。） 　　假设若离心力存在，则与向心力相平衡，物体受力平衡，速度方向不会改变，是平衡态，不可能做圆周运动，所以证明离心力并不存在，即离心力是以 力的作用效果来命名的。 　　注意：离心力作为惯性力实际上是不存在的，伟大的 科学家笛卡尔在其“旋涡说”理论中就有此误。故以下说法错误－－“当物体作圆周运动时，在其轨道切线方向上所受到了切向力，有一股分力作用在离心方向，因此称为离心力。” 离心现象在天体物理上的应用 　　在天体上， 卫星在主星边缘做惯性运动，由于主星的 引力束缚了卫星，使卫星做圆周公转，如果卫星的惯性运动力（速度）大于主星的引力束缚力，那卫星便远离中心一些。 \o 查看图片 卫星 在 地球上，物体在不动的中心边缘做惯性运动，由于物体的结合力束缚物体，使物体做圆周旋转，如果物体的惯性运动力（速度）大于物体的结合力，那惯性运动的物体便远离中心而去。由于水和气体的结合力很低，它们都会离中心而去。结合力高的金属则不会离心而去。 　　离心力，由于做 周圆运动的物体运动的方向或速度发生改变而产生的。是惯性力！我们知道一个物体搭一物体前进，这时两物体速度相同，被搭乘物体由于被搭乘，惯性向前移动。物体突然改变方向，被搭乘物体还会惯性前进，由于方向的改变产生离心力。 关于离心现象与惯性离心现象的辨析 　　现将 惯性离心力和离心力概念简单解释一下： 　　我们通常是以地面做 参考系，可设想地面是静止的，或者在不太长的距离中把地面运动视为 匀速直线运动，即惯性参考系， 牛顿就是在这样的前提下才总结出了运动定律。如果参考系是变速的，即非惯性参考系， 牛顿定律就不能直接应用了，因此人们假想出了“ 惯性”来解决牛顿定律的应用问题。惯性离心力是非惯性系中的假想力。下面举 匀速圆周运动例子： 　　匀速圆周运动的 线速度方向时刻变化，说明有 向心加速度，而向心加速度方向也时刻变化，这是个典型的非惯性系。如果有个大转盘在作匀速圆周运动，你坐到盘上不要看周围景物，此时就把自己置身于非惯性系了，你肯定会感觉到有某种力量想把自己推下来，而此时又没有任何施力物推你，这种力量就称为惯性离心力。 　　最后提醒一点，所谓惯性力只存在于非惯性系，是一种虚拟力，是为了将牛顿定