先计算两个力,一个是圆周切向速度大小改变的力,
F(切向) =m*a切向(计算a切向大小时,可直接将速度大小变化除以时间变量。特例,当切向速度大小不变时,也即我们常讲的匀速圆周运动,a切向=0)
F(向心力)=m*a法向=mv^2/r
然后将切向和法向两个力再合成(已知直角三角形两条直角边求斜边),合成力除质量即加速度大小,加速度方向即斜边指向。
扩展资料:
变速圆周运动(英语:Non-uniform circular motion)是圆周运动的一种,指的是物体移动的角速度随着时间变化的圆周运动。正在做变速圆周运动的物体,其各个位置向心加速度之和不等于零,切向加速度也不为零。
如果一个物体正在做变速圆周运动,则说明有外力正在改变圆周运动的性质,这个力可以是重力、正向力或摩擦力。生活中大部分的圆周(离心)运动,都存在切向的加速度,即为变速圆周运动。
在变速圆周运动的过程中,正向力 和重力
不在同一条直线上。过山车旋转一周的过程就是变速圆周运动,在底部速度最快,顶端速度最慢。重力是这个过程中阻碍过山车做匀速圆周运动的主要因素。
绳球模型
没有其他物体支持的物体在竖直平面内做圆周运动时(例如一个物体绑在绳子上做圆周运动),其能够完成一个圆周运动的临界条件为在物体通过圆周最顶端的时候,其受到的重力 刚好充当了圆周运动的向心力
,即
,由此得到物体通过最高点的最小的速度为:
其中:g为重力加速度,r为圆周运动的半径。
假设物体通过圆周最顶端的速度为 ,当
时,物体能够完成圆周运动。当
时,物体在达到顶端之前就开始做斜抛运动。
杆球模型
有其他物体支持的物体在竖直平面内做圆周运动时(例如一个物体绑在轻杆上做圆周运动),由于有其他物体(轻杆)支撑,物体在顶端的最小速度为零,即 。此时物体收到的力分别为重力
和(轻杆的)支持力
。
参考资料:百度百科-变速圆周运动
先计算两个力,一个是圆周切向速度大小改变的力,F(切向) =m*a切向(计算a切向大小时,可直接将速度大小变化除以时间变量。特例,当切向速度大小不变时,也即我们常讲的匀速圆周运动,a切向=0)F(向心力)=m*a法向=mv^2/r。
然后将切向和法向两个力再合成(已知直角三角形两条直角边求斜边),合成力除质量即加速度大小,加速度方向即斜边指向。
扩展资料:
变速圆周运动(英语:Non-uniform circular motion)是圆周运动的一种,指的是物体移动的角速度随着时间变化的圆周运动。正在做变速圆周运动的物体,其各个位置向心加速度之和不等于零,切向加速度也不为零。
如果一个物体正在做变速圆周运动,则说明有外力正在改变圆周运动的性质,这个力可以是重力、正向力或摩擦力。生活中大部分的圆周(离心)运动,都存在切向的加速度,即为变速圆周运动。
在变速圆周运动的过程中,正向力 和重力
不在同一条直线上。过山车旋转一周的过程就是变速圆周运动,在底部速度最快,顶端速度最慢。重力是这个过程中阻碍过山车做匀速圆周运动的主要因素。
在物理学中,圆周运动(circular motion)是在圆上转圈:一个圆形路径或轨迹。当考虑一件物体的圆周运动时,物体的体积大小可以被忽略,并将其看成一质点(在空气动力学上除外)。
圆周运动的例子有:一个人造卫星跟随其轨迹转动、用绳子连接著一块石头并转圈挥动、一架赛车在赛道上转弯、一粒电子垂直地进入一个平均磁场、一个齿轮在机器中的转动(其表面和内部任一点)、皮带传动装置、火车的车轮及拐弯处轨道。
圆周运动以向心力(centripetal force)提供运动物体所需的加速度。这向心力把运动物体拉向圆形轨迹的中心点。若果没有向心力,物体会跟随牛顿第一定律惯性地进行直线运动。即使物体速率不变,物体的速度方向也在不停地改变。即匀速圆周运动中,线速度改变(方向),而角速度不变。
参考资料:变速圆周运动_百度百科
本回答被网友采纳在变速圆周运动中,合外力不仅随时间改变,其方向也不沿半径指向圆心,合外力沿半径方向的方向提供向心力,使物体产生向心加速度,改变速度的方向,合外力沿轨道切线方向的分力,使物体产生切向加速度,改变速度的大小。
某一时刻向心力的大小:F向=mv^2/r=mrw^2=ma向;
切向力大小:F切=ma切;
该时刻的合外力F=根号F切^2+F向^2
tan∠=F切/F向
合加速度a=根号a切^2+a向^2
变速圆周运动(英语:Non-uniform circular motion)是圆周运动的一种,指的是物体移动的角速度随着时间变化的圆周运动。正在做变速圆周运动的物体,其各个位置向心加速度之和不等于零,切向加速度也不为零。
如果一个物体正在做变速圆周运动,则说明有外力正在改变圆周运动的性质,这个力可以是重力、正向力或摩擦力。生活中大部分的圆周(离心)运动,都存在切向的加速度,即为变速圆周运动。
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