内容正文:
第四章 匀速圆周运动
第四节 离心运动
几种生活中常见的离心现象
离心运动:做圆周运动的物体,在所受的合力突然消失或者不足以提供做(不计)圆周运动所需的向心力的情况下,物体所做的逐渐远离圆心的运动叫做离心运动。
一.认识离心运动
离心的条件:
做圆周运动的物体合外力消失或不足以提供所需的向心力。
离心运动的特点 :
(1)做圆周运动的质点,当F合=0时,它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞出去。
(2)当F合<F向时做半径越来越大的运动,它不是沿圆周切线方向飞出。
(3)做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用,因为没有任何物体提供这种力。
(4)离心运动的本质是由于惯性。
解析:随着脱水筒的转速增加,水滴所需的向心力越来越大,当转速达到一定值,水滴所需的向心力F=meq \f(v2,r)大于水滴与衣服间的附着力时,水滴就会做离心运动,沿切线方向被甩出。
洗衣机的脱水筒
当离心机转得比较慢时,缩口的阻力 F 足以提供所需的向心力,缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时,阻力 F 不足以提供所需的向心力,水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。
2.离心机械
离心水泵
水泵内有一个旋转地叶轮,叶轮高速旋转时带动叶片间的水一起转动并将水甩出出水管口,同时在叶轮中心附近形成一个低压区,在大气压的作用下,水沿着进水管进入泵体。
要使原来做圆周运动的物体做离心运动,可采取哪些措施?
A、提高转速,使所需向心力增大到大于物体所受合外力。
B、减小合外力或使其消失
思考
3、离心运动的危害及其防止:
在水平公路上行驶的汽车转弯时
υ
F < m
υ
r
2
F
汽车
在水平公路上行驶的汽车,转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大,所需向心力F大于最大静摩擦力Fmax,汽车将做离心运动而造成交通事故。因此,在公路弯道处,车辆行驶不允许超过规定的速度。
离心机中的宇航员
飞机攀高或翻飞旋转时,会造成飞行员瞬间大脑缺血,四肢沉重的现象。
可以通过离心机来研究、测试、训练人体的抗荷能力。
要防止离心现象发生,该采取哪些措施呢?
A、减小物体运动的速度,使物体做圆周运动时所需的向心力减小
B、增大合外力,使其达到物体做圆周运动时所需的向心力
思考
离心运动的危害及防止