勻速圓周運(yùn)動(dòng).ppt

勻速圓周運(yùn)動(dòng),在圓周運(yùn)動(dòng)中，常見(jiàn)的最簡(jiǎn)單的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的參量是描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。表示勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量有線速度、角速度、周期和頻率，分別用符v，T，f表示。線速度、角速度越大，周期越小，頻率越高，表明運(yùn)動(dòng)的越快。在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，線速度、角速度、周期和頻率的大小均是不變的。,返回,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向不斷改變，所以一定有加速度。質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，它在任一時(shí)刻的加速度都是沿著半徑指向圓心的，總保持與即時(shí)線速度方向垂直，因此叫向心加速度。,加速度大小的計(jì)算公式為：由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的v，r大小不變，所以向心加速度的大小也是不變的。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度和加速度的大小雖然不變，但它們的方向卻時(shí)刻在變。因此，勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是非勻變速運(yùn)動(dòng)或稱(chēng)變加速運(yùn)動(dòng)。加速度大小的計(jì)算公式為：由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的v，r大小不變，所以向心加速度的大小也是不變的。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度和加速度的大小雖然不變，但它們的方向卻時(shí)刻在變。因此，勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是非勻變速運(yùn)動(dòng)或稱(chēng)變加速運(yùn)動(dòng)。,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)具有向心加速度，加速度的方向是沿著半徑指向圓心的，而且總保持與瞬時(shí)線速度的方向垂直。,返回,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)既然有向心加速度a，大小不變，方向總指向圓心，那么，根據(jù)牛頓第二定律，質(zhì)點(diǎn)必受到產(chǎn)生a的外力F，且有F=ma。此外力也應(yīng)是大小不變，方向總沿半徑指向圓心。使質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生向心加速度的力，就叫做向心力。向心力大小的計(jì)算公式,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)必須受到向心力的作用,向心力的大小不變,方向總沿半徑指向圓心。,返回,飛車(chē)走壁馬戲團(tuán)演員在表演飛車(chē)走壁時(shí)，人車(chē)在一個(gè)水平面上沿豎直粗糙墻壁上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，人車(chē)所受外力G與靜摩擦力f平衡。車(chē)輪對(duì)墻壁的作用力為N，墻壁的反作用力N就是人車(chē)所需向心力。應(yīng)有：當(dāng)m、r一定時(shí)，越大，N就越大。,火車(chē)拐彎若火車(chē)的拐彎處軌道面傾角為，應(yīng)有：當(dāng)r、一定時(shí)，車(chē)以相應(yīng)速度v行駛，可不受外軌的旁推力作用，當(dāng)然外軌、內(nèi)軌均不受車(chē)的推力的作用。但若車(chē)速vv，則仍需外軌對(duì)車(chē)有向內(nèi)的推力，若車(chē)速過(guò)大，F(xiàn)仍不能滿足車(chē)拐彎所需的向心力，火車(chē)仍有出事故的危險(xiǎn)。若v0。若v1mg，故處于“超重狀態(tài)”。,翻山車(chē)的圓周運(yùn)動(dòng),水流星的圓周運(yùn)動(dòng),返回,硬桿連接的小球在最低點(diǎn)總是受桿的拉力T2mg。而在最高點(diǎn)時(shí)，當(dāng)v1v1時(shí)，桿對(duì)球有拉力T1，當(dāng)v1v1時(shí)，桿對(duì)球有支持力-T1（與拉力方向相反）。三種情況中，軌道對(duì)翻山車(chē)的支持力，桶底對(duì)水的支持力，桿對(duì)球的拉力或支持力均時(shí)刻與速度方向垂直，對(duì)物體不做功。如果忽略摩擦力與空氣阻力，物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中應(yīng)是服從機(jī)械能守恒定律，也就是：,硬桿連接的物體的圓周運(yùn)動(dòng),返回,繩栓著小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球所需的向心力由形變的繩產(chǎn)生的彈力提供。若m、r、一定，向心力F=m2r，如果增大，則F也增大，F(xiàn)增大到一定程度，繩會(huì)被拉斷，致使F=0，向心力消失，小球?qū)⒀厍芯€方向飛出而遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng)。同樣，若F小于它做圓周運(yùn)動(dòng)的所需的向心力，即Fm2r，小球也要沿一條曲線運(yùn)動(dòng)，而且離圓心越來(lái)越遠(yuǎn)。,在實(shí)際中，有一些利用離心運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，這些機(jī)械叫做離心機(jī)械。離心機(jī)械的種類(lèi)很多，應(yīng)用也很廣。例如，離心干燥（脫水）器，離心分離器，離心水泵。,返回,例題：一個(gè)大輪通過(guò)皮帶拉著小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶和兩輪之間無(wú)滑動(dòng)，大輪半徑是小輪半徑的