内容正文:
6.3向心加速度
天宫二号空间实验站在轨飞行时,可认为它绕地球做匀速圆周运动。尽管线速度大小不变,但方向却时刻变化,因此它运动的加速度一定不为0.那么,该如何确定它在轨飞行时加速度的方向和大小呢?
(速度方向在变化)
运动状态改变
变速运动
一定存在加速度
匀速圆周运动
由指向圆心的合力提供向心力
由牛顿第二定律:F合=ma可求得大小
1.定义: 做匀速圆周运动的物体的加速度总指向圆心。
2.物理意义: 它是表示线速度方向变化快慢的物理量。
向心加速度
3.方向:沿半径指向圆心,时刻变化
匀速圆周运动是一种变加速曲线运动
F合=ma
5.作用效果: 向心加速度只改变线速度方向,
不改变线 速度大小。
4.大小:
加速度的定义式
速度的变化量ΔV=V2—V1
向心加速度的大小理论推导
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速度的变化量
1、沿直线向右加速运动的物体,初速度是5m/s,经过一段时间后,速度增大为8m/s,求这段时间内物体速度的变化量?
V1
V2
△V
2、如果物体的速度由向右的5m/s减小到3m/s,其速度的变化量又如何?
V1
V2
△V
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3、如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上,如何表示速度的变化量△v?
V1
△V
V2
O
B
A
vA
vB
vA
Δv
vA、vB、Δv 组成的三角形与 ΔABO 相似
当 Δt 很小很小时,AB = AB =Δl
Δθ
Δθ
推导过程
设质点沿半径为 r 的圆做匀速圆周运动,某时刻位于 A 点,速度为 vA ,经过时间 Δt 后位于 B 点,速度为 vB 。
Δv
O
A
B
vB
vA
Δv
B
vB
vA
Δv
B
vB
vA
vA
Δv
vB
vA
A
O
Δv 逐渐趋向于平行 OA
结论:当 Δt 很小很小时,Δv 指向圆心
大齿轮
小齿轮
后轮
自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,它们的边缘上有三个点A、B、C。其中哪两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成正比”,哪两点适用于“向心加速度与半径成反比”?
C
B