匀速圆周运动
物理现象
质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做“匀速圆周运动”(uniform circular motion)。匀速圆周运动是圆周运动中,最常见和最简单的运动(因为速度是矢量,所以匀速圆周运动实际上是指匀速率圆周运动)。
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基本信息
- 中文名
匀速圆周运动
- 外文名
uniform circular motion1
- 学科
物理
- 类别
最基本的圆周运动
- 别名
匀速率圆周运动
- 属性
物理现象
基础定义
匀速圆周运动
质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做“匀速圆周运动”,亦称“匀速率圆周运动”。因为物体作圆周运动时速率不变,但速度方向随时发生变化。所以匀速圆周运动的线速度是每时每刻都在发生变化的。
运动条件
做匀速圆周运动的充要条件是:
- 1.
具有初速度(初速度不为零)
- 2.
始终受到大小不变,方向垂直于速度方向,且在速度方向同一侧的合外力。
公式解析
计算公式
1、v(线速度)=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrn (S代表弧长,t代表时间,r代表半径,n代表转速)
2、ω(角速度)=Δθ/Δt=2π/T=2πn (θ表示角度或者弧度)
3、T(周期)=2πr/v=2π/ω=1/n
4、n(转速)=1/T=v/2πr=ω/2π
5、Fn(向心力)=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2n^2
6、an(向心加速度)=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^2
7、vmin=√gr (过最高点时的条件)
8、fmin (过最高点时的对杆的压力)=mg-(有杆支撑)
9、fmax (过最低点时的对杆的拉力)=mg+(有杆)
向心力公式的推导
用实验验证向心力公式 测定匀速圆周运动向心力的实验仪器种类非常多,它们不仅能定性验证,而且也能定量测定,验证的基本步骤是: