操作说明:
转动手轮,观看容器内液面变化。
产品简介:
此展项由可旋转的转台、固定在旋转台上的演示装置等构成。通过互动展示,让观众了解离心现象。观众转动手轮驱动转盘转动,可以发现由于离心力的作用,透明水箱中的液面发生了变化,中间低两头高。 科学原理:是什么力量使液面发生了变化呢?这是离心力造成的。离心力是一种惯性的表现,实际是不存在的。为使物体做圆周运动,物体需要受到一个指向圆心的力--即向心力。若以此物体为原点建立坐标,看起来就好像有一股与向心力大小相同方向相反的力,使物体向远离圆周运动圆心的方向运动。(当物体受力不足以提供圆周运动所需向心力时,看起来就好像离心力大于向心力了,物体会做远离圆心的运动,这种现象叫做“离心现象”。)
视频演示:
原 理:
离心力是一种在旋转参考系中的惯性力,它存在于任何以角速度旋转的参考系中。当一个物体在旋转参考系中运动时,由于惯性,它会试图保持原来的直线运动状态,因此会产生一个背离旋转中心的力,这就是离心力。离心力的大小可以用公式 表示,其中 是物体的质量, 是角速度, 是物体与旋转轴的距离。
离心力产生的原理
离心力是由于物体具有惯性而产生的。在非惯性参考系中,为了使牛顿定律仍然适用,我们引入了离心力这一虚拟力。在惯性参考系中,离心力是不存在的1。
离心力与向心力的关系
在圆周运动中,向心力和离心力是相互作用的一对力。向心力是维持物体做圆周运动所需的外力,而离心力则是物体在非惯性参考系中表现出的惯性力。两者在物理上是相互平衡的,但在概念上有明显的区别。
应 用:
离心力在现实生活中的应用
洗衣机:洗衣机利用高速旋转产生的离心力将水分从衣物中分离出来,实现甩干功能
。离心机:离心机利用离心力将混合物中的不同成分分离
空间站:在空间站内通过旋转产生的人造重力也是利用了离心力