内容正文:
第3节 向心力的实例分析
向心力的实例分析
回顾向心力的来源
G
N
T
G
T
G
T
T1
T2
向心力的来源:
可以是某一个力,
也可以是某些力的合力, 也可以是某个力的分力.
向心力的实例分析
“水流星”
G
FN
V越大,FN越大。
V越小,FN越小。
当FN=0时,只有重力提供向心力,
表演“水流星”节目的演员,只要保持杯子在圆周运动最高点的线速度
水不会洒出!
向心力的实例分析
汽车过拱桥
FN
想一想
汽车作用给桥的压力是多少?
由 F合= F向
G - FN= mv2/r
FN=G - mv2/r
由牛顿第三定律, F压=FN
F压=FN=G - mv2/r
<G
V
向心力的实例分析
思考与讨论
根据 可知,汽车行驶的速度越大,汽车对桥的压力越小。试分析一下,当汽车的速度从零不断增大时,会有什么现象发生呢?
当 时,F压=0;
当v=0时,F压=mg;
当 时,汽车将脱离桥面,发生危险。
向心力的实例分析
生活中的桥多是拱形
为何不修建凹形桥?
向心力的实例分析
FN
V
思考与讨论
请试着分析一下汽车通过凹形桥最低点时对桥的压力。这时的压力比汽车的重力大还是小?
由 F合= F向
FN -G =mv2/r
FN =G+mv2/r
>G
向心力的实例分析
比较三种桥面受力的情况
FN=G
最好
向心力的实例分析
踏面
火车转弯
向心力的实例分析
1.认识火车的“车轮”:
内轨
外轨
轮缘
外轮
内轮
轮距
火车转弯
向心力的实例分析
思考:
火车在平直的铁轨上做匀速直线运动。
受力情况如何?
F
G
N
f
火车转弯
向心力的实例分析
思考:火车在水平弯道
(内外轨道等高)转弯时受力情况如何? 什么力提供向心力?
火车转弯
G
N
N外
外轨
内轨
N外
f切
F牵
向心力的实例分析
内外轨道一样高有什么弊端?
外轨
内轨
N外
N
G
外
火车质量m很大
外轨与轮缘的相互作用力很大
外轨和外轮之间的磨损大, 铁轨容易受到损坏
讨论:若要解决这个问题?能采取什么可行性措施?(目的是减少外轨与外轮之间的挤压)
向心力的实例分析
高速列车
向心力的实例分析
α
②若铁轨不受侧向压力
什么力提供向心力?
由G和N的合力