我们感受分析一下向心力公式的内涵

这是我们常见的向心力公式F=mv²/r,向心力大小与质量成正比,与半径成反比,与物体运动速度的平方成正比。

如果我们变形F=mv²/r=mvv /r,可以感受到,指向圆心的向心力与被作用物体(环绕物体)的动量成正比,与被作用物体的速度成正比,与半径r成反比。

圆周运动的向心力,在向心力的作用方向上应该是没有位移的,但是在向心力的作用方向上是有冲量的。向心力形成的冲量与圆周运动的物体本身的动量呈直角关系,即冲量与动量相互垂直。相互垂直是一种神奇关系,只会相互改变方向,不会相互影响冲量或动量大小。冲量属于动量范畴。因此,我们就可以分析解释向心力公式F=mvv/r了。

冲量是Ft,向心力与圆周运动物质的动量成正比,这好理解。为何还会与圆周运动物体的速度V成正比呢?因为如果半径不变,圆周运动速度V增大,意味着物体圆周运动所耗用的时间就小了,意味着向心力所累积的冲量就小了,即向心力与时间t的乘积就小了,向心力必须同比例变化,才可以抵消速度V的变化。

向心力为何会与半径r成反比呢?因为在圆周运动物体速度不变的情况下,半径决定周长,而周长决定圆周运动物体的周期,即所耗用的时间。而耗用的时间决定力的累积,即冲量的累积。因此,向心力需要与半径r反比例变化。

向心力公式大全(我们感受分析一下向心力公式的内涵)(1)

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