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向心加速度公式推導(dǎo)視頻(向心加速度公式推導(dǎo))

導(dǎo)讀 關(guān)于向心加速度公式推導(dǎo)視頻,向心加速度公式推導(dǎo)這個問題很多朋友還不知道,今天小六來為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!1

關(guān)于向心加速度公式推導(dǎo)視頻,向心加速度公式推導(dǎo)這個問題很多朋友還不知道,今天小六來為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!

1、1 矢量合成法如圖1所示,物體自半徑為r的圓周a勻速率運(yùn)動至b,所經(jīng)時間為△t,若物體在a、b點(diǎn)的速率為va=vb=v,則其速度的增量△v=vb-va=vb+(-va),由平行四邊形法則作出其矢量圖如圖1。

2、由余弦定理可得 可見當(dāng)θ→0時,α=90°,即△v的方向和vb垂直,由于vb方向?yàn)閳A周切線方向,故△v的方向指向圓心.因△v的方向即為加速度的方向,可見勻速圓周運(yùn)動中加速度的方向指向圓心, 。

3、. .2 運(yùn)動合成法眾所周知,物體作圓周運(yùn)動的條件一是受到一個指向圓心的向心力的作用.另一是有一個初速度.可以設(shè)想,若沒有初速度則物體將向著圓心方向作勻加速運(yùn)動.若沒有向心力,則物體將沿初速度方向作勻速運(yùn)動.可見圓周運(yùn)動應(yīng)當(dāng)是沿圓心方向的勻加速直線運(yùn)動和沿初速度方向的勻速運(yùn)動的合運(yùn)動.如圖2所示,物體自a至b的運(yùn)動,可看成先由a以速度v勻速運(yùn)動至c,再由c以加速度α勻加速運(yùn)動至b,由圖可知當(dāng)△t→o時ac方向的運(yùn)動可以忽略.故物體只有指向圓心方向的加速度α.3 位移合成法如圖3所示,設(shè)物體自a點(diǎn)經(jīng)△t沿圓周運(yùn)動至b,其位移ab可看成是切向位移s1和法向位移s2的矢量和.由以上分析可知,其法向運(yùn)動為勻加速由圖知:△acb∽△adb,故有ac∶ab=ab∶ad,4 類比法設(shè)有一位置矢量r繞o點(diǎn)旋轉(zhuǎn),其矢端由a至b時發(fā)生的位移為△s(如圖4).若所經(jīng)時間為△t,則在此段時間內(nèi)的平均速率 顯然這個速率描述的是位置矢量矢端的運(yùn)動速率,當(dāng)△t趨近于零時,這個平均速率就表示位置矢量的矢端在某一時刻的即時速率,如果旋轉(zhuǎn)是勻角速的,則其矢端的運(yùn)動也是勻速率的,易知其速率(1)式中t為旋轉(zhuǎn)周期.再如圖5是一物體由a至b過程中,每轉(zhuǎn)過1/8圓周,速度變化的情況。

4、現(xiàn)將其速度平移至圖6中,容易看出圖6和圖5相類似,所不同的是圖5表示的是位置矢量的旋轉(zhuǎn).,而圖6則是速度矢量的旋轉(zhuǎn),顯然加速度是速度的變化率,即由圖6可知,這個速度變化率其實(shí)就是 端的旋轉(zhuǎn)速率,其旋轉(zhuǎn)半徑就是速率v的大小,故有 比較圖5圖6可以看出當(dāng)△t→o時△v的方向和△s的方向相垂直.故加速度的方向和速度方向相垂直.。

本文分享完畢,希望對大家有所幫助。

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