向心力的大小与公式

2016年06月22日，分类：高中物理研究；标签归档: 物理百科

向心力的大小与哪些因素有关呢？向心力的公式是什么？

我们高中物理教材是通过探索性试验来分析向心力的大小的。实验设备如下图所示。

向心力探究试验

向心力的大小探究试验的具体操作步骤

（1）用质量不同的钢球和铝球做实验，使两球运动的半径r和角速度ω相同。可以看出，向心力的大小与质量有关，质量越大，所需的向心力就越大。

（2）换用两个质量相同的小球做实验，保持它们运动的半径相同。可以看出，向心力的大小与转动的快慢有关，角速度越大，所需向心力也越大。

（3）仍用两个质量相同的小球做实验，保持小球运动角速度相同。可以看出，向心力的大小与小球运动的半径有关，运动半径越大，所需的向心力越大。

实验表明，向心力的大小跟物体的质量m、圆周半径r和角速度ω都有关系。

进一步还可以证明，匀速圆周运动所需的向心力公式为 F＝mrω²

做圆周运动的物体，在向心力F的作用下，必然要产生一个加速度，这个加速度的方向与向心力的方向相同，总指向圆心，叫做向心加速度。

对于某一确定的匀速圆周运动来说，m以及r、v的大小、ω都是不变的，所以向心力和向心加速度的大小不变，但向心力和向心加速度的方向却时刻在改变。

匀速圆周运动是瞬时加速度矢量的方向不断改变的运动，属于变加速运动的范畴。

参考文献

http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/480383.html

补课学生学习情况真实记录