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当所需向心力恰好等于合力所提供的向心力时物体做匀速圆周运动.这句话怎么理解?请结合公式具体说说.

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/16 13:33:13
当所需向心力恰好等于合力所提供的向心力时物体做匀速圆周运动.这句话怎么理解?请结合公式具体说说.
如果向心力恰小于合力,或者大于合力,那又会是什么情况呢
当所需向心力恰好等于合力所提供的向心力时物体做匀速圆周运动.这句话怎么理解?请结合公式具体说说.

 
匀速圆周运动公式
fn=mv^2/r     (1)         fn=mω^2r  (2)
这两个公式也就是满足匀速圆周运动的条件,fn的大小和方向是由等式右边的参数所决定,右边的参数有一个改变,所需的fn就改变,反之改变fn,右边的参数也有相应改变.
 
对同一物体m是常数,不考虑m.公式中共有四个参数:fn、v、r、ω
根据要求和外部条件不同,可确定任意两个参数为自变量,那么另外两个参数就自然的成为因变量了.
 
图1    在光滑的水平面上,r长的绳子端固定一质量m的小球,绕固定中心旋转..这时:
         r和ω定了---(2)式fn被唯一确定.如果绳子d断了,就是fn没了,小球y由于惯性沿切线   方向飞出(这就是所谓的离心运动;如果加大fn势必需要加大r,就违背r和ω定了的条件.
 
图2    在竖直平面上,r长的绳子端固定一质量m的小球,在最高点以1初速度v0绕固定中心旋转.,. 这时v、r一定,必须保证(1) 式成立才能维持物体做匀速圆周运动.但是接下来,mg有了切向分力,产生切向加速度,改变了圆周速度,就不是匀速圆周运动.
 
图3  人造卫星环绕地球,火箭发射出去的卫星必须保证vo等于第一宇宙速度(由(2)式定),
刚好克服地心引力=fn.vo大了,就做椭圆运动,小了就贴地起不来.
 
图4  小球在圆锥桶内,随桶旋转,同对球的压力在各位置相同向心力fn也相同,当ω不同时,半径和v大小随之改变.