您現(xiàn)在的位置是:首頁(yè) >要聞 > 2024-06-17 01:44:47 來(lái)源:
向心加速度推導(dǎo)中使用的科學(xué)方法(向心加速度推導(dǎo))
大家好,我是小夏,我來(lái)為大家解答以上問(wèn)題。向心加速度推導(dǎo)中使用的科學(xué)方法,向心加速度推導(dǎo)很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧!
1、如圖甲,一質(zhì)點(diǎn)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),A點(diǎn)到B點(diǎn)的切線,即線速度Va和Vb,其大小相等。則向心加速度a就是由Vb到Va線速度的單位變化矢量。方法:如圖乙,平移矢量Va,使其起點(diǎn)與B點(diǎn)重合,則矢量△V=矢量Vb-矢量Va(即轉(zhuǎn)過(guò)某一弧度時(shí)線速度的改變量),設(shè)矢量Va與Vb的夾角θ就是質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所轉(zhuǎn)過(guò)的角(用弧度制表示)。?
2、 又如圖?。▓AO的一部分,即扇形,OQ=OP=r,同時(shí)有弦PQ和弧PQ),設(shè)θ為OQ與OP夾角的弧度數(shù)(其實(shí)是數(shù)學(xué)上這個(gè)角對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)與圓半徑的比值,即弧PQ?:半徑r的值,如一弧度≈57.3°)那么我們知道?X·Y/X=Y,則弧PQ的長(zhǎng)度可以表示為“半徑r·弧PQ/半徑r”即弧長(zhǎng)=半徑×對(duì)應(yīng)弧度。?當(dāng)夾角θ很小很小時(shí),可近似認(rèn)為弧PQ=弦PQ,也就是說(shuō)彎曲的弧長(zhǎng)與筆直的線段長(zhǎng)度幾乎一樣,這就為后面的求△V提供了依據(jù)。
3、 回到圖乙,如圖當(dāng)OB,OA之間的夾角(等于Vb與Va的夾角)很小很小時(shí),那么對(duì)應(yīng)的△V就很小很小了,并且以B為頂點(diǎn),母線長(zhǎng)為Va(或Vb)的扇形中由A點(diǎn)到B點(diǎn)所掃過(guò)的弧△V就可近似等于弦△V,即根據(jù)圖丁作介紹的,若把圖丁中的半徑r看做線速度Va(或Vb),弧長(zhǎng)=半徑×對(duì)應(yīng)弧度(也就是先前的V=ω·r)用在圖乙中就是弧△V=△V=線速度(視為半徑r)×弧度θ(弧△V與可視為圓半徑r的線速度Va或Vb的比值)? 而當(dāng)△V這個(gè)量小到單位時(shí)(即一秒鐘內(nèi)△V的量),那么這個(gè)△V就是我們所說(shuō)的向心加速度a,向心加速度a=△V/△t,而弧△V=弦△V,所以向心加速度a=弧△V/△t。?
4、 首先弧度θ是質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)某一時(shí)間(△t)做圓周運(yùn)動(dòng)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度的弧度數(shù),則角速度ω=θ/△t,表示一秒鐘內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧度數(shù),即弧度θ=ω·△t,①?并且△V=弧△V=向心加速度a×△t。②? 再根據(jù)弧長(zhǎng)=半徑×對(duì)應(yīng)弧度,弧△V=△V=線速度V×弧度θ(如圖丙,當(dāng)θ小到一定程度時(shí),弧△V=△V,小到單位弧度時(shí)就存在這樣的關(guān)系)再根據(jù)①②兩式,得出向心加速度a×△t=線速度V(這個(gè)矢量的大小始終不變)×角速度ω·△t,同時(shí)除去等式左右的△t,于是最終化簡(jiǎn)為:? 向心加速度a=線速度V×角速度ω,即a(n)=ω·V,還有a(n)=ω2·r,a(n)=V2/r等等?都是根據(jù)此式以及V=ω·r推理出來(lái)的。
本文到此講解完畢了,希望對(duì)大家有幫助。