关于匀速圆周运动向心加速度的公式

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高中物理公式推导(匀速圆周运动向心加速度、向心力)

高中物理公式推导(匀速圆周运动向心加速度、向心力)

V tΔV 高中物理公式推导二圆周运动向心加速度的推导1、作图分析:如图所示,在t 、t 时刻的速度位置为:2、推导过程:第一,对于匀速圆周运动而言,速度的大小是不发生变化的,变化的只是速度的方向,如图所示,速度方向的变化量为v,则有:R?V 0V 0tv v v0第二,根据加速度的定义:tv a则有:tv tv a n第三,根据圆周运动的相关关系知:Rv t是故,圆周运动的向心加速度为:Rva n2第四,圆周运动的向心力的大小为:Rvmma Fn23、意外收获:第一,对于圆周运动,我们应该理解速度、角速度、周期之间的关系。

具体为:Rv T2vR 2第二,我们应该掌握极限的相关知识,合理利用极限来解决相关问题。

第三,如果我们谈论的不是匀速圆周运动,我们同样可以利用此方法进行谈论。

对于非匀速圆周运动(或者叫做曲线运动),不仅速度的方向发生了变化,而且速度的大小也发生了变化,所以,不仅有向心加速度之外,应该也有使物体速度大小变化的加速度。

但是,在这种情况下,我们的向心加速度,叫做径向加速度,速度大小变化的加速度,叫做切向加速度。

故有:(1)向心加速度为:Rva n2(2)切向加速度为:t v a t(注意:这里的v是指切向速度方向速度的变化量,并不是指图上的v。

)4、注意事项:对于匀速圆周运动而言,需要掌握的知识点并不是很多,我们只要能够理解一些物理量之间的基本关系即可。

本篇的讨论只为学有余力的高中学生推荐,不过,物理推导讲究的是方法,并不是死记硬背公式,掌握了这一知识点的推导过程对以后了解其他物理知识会有很大的帮助。

向心加速度的计算公式

向心加速度的计算公式

向心加速度的计算公式咱们来聊聊向心加速度的计算公式哈。

在物理学中,向心加速度可是个相当重要的概念呢。

那向心加速度到底是啥?简单来说,就是物体做圆周运动时,速度方向不断变化所产生的加速度。

向心加速度的计算公式是:$a_n = \frac{v^2}{r}$ ,这里的 $v$ 是线速度,$r$ 是圆周运动的半径。

我记得有一次给学生们讲这个知识点的时候,有个学生特别有意思。

当时我在黑板上写下这个公式,然后开始解释每个字母的含义。

那个学生一脸懵地看着我,说:“老师,这看着就头疼。

”我笑着跟他说:“别着急,咱们慢慢捋。

”我就拿一个生活中的例子给他讲。

我说:“你想象一下,你骑着自行车绕着一个圆形花坛转,骑得越快,是不是转弯的时候感觉越吃力?这就是因为速度快了,向心加速度就大啦。

”然后我又问他:“假如花坛的半径很小,你是不是也会觉得很难转弯?”他点了点头,好像有点明白了。

咱们接着说这个公式。

如果线速度增大,向心加速度就会增大。

这就好比你在操场上跑步,跑得越快,转弯时要改变方向就越费劲。

而半径越小,向心加速度越大。

就像你在一个很小的圈子里转,每转一点角度,方向改变得就更明显,需要更大的力来改变速度方向。

再比如说,游乐场里的旋转木马。

木马转得快,向心加速度就大。

而且木马离中心轴越远,也就是半径越大,感觉好像没那么晕,这是因为向心加速度相对小了些。

在实际的题目中,运用这个公式可不能马虎。

得先搞清楚题目给的条件,是线速度还是角速度,半径是多少。

有时候题目会故意绕弯子,给一些间接的条件,这就需要咱们动动脑筋,把需要的量都找出来。

有一次考试,有一道题是这样的:一个小球在光滑水平面上,被一根绳子拴着绕着一个固定点做圆周运动,已知绳子长度为 2 米,小球的线速度是5 米每秒,求向心加速度。

这道题其实就是直接套用公式,把数字带进去算就行。

可有些同学啊,一紧张就把公式给记错了,或者把数字带错了,结果丢了分。

学习向心加速度的计算公式,不仅是为了应对考试,更是为了理解我们生活中的很多现象。

2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度

2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度
图 2- 2- 4
).
解析 物体做变加速曲线运动,合力不为零, A错.物体做速度大小变化的圆周运动,合力 不指向圆心,合力沿半径方向的分力等于向 心力,合力沿切线方向的分力使物体速度变 大,即除在最低点外,物体的速度方向与合 外力的方向夹角为锐角,合力与速度不垂直, B、C错,D对. 答案 D
对向心力的理解 1.汽车甲和汽车乙质量相等,以相等的速率 沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在 乙车的外侧.两车沿半径方向受到的摩擦 力分别为f甲和f乙,以下说法正确的是 ( ). A.f甲小于f乙 B.f甲等于f乙 C.f甲大于f乙 D.f甲和f乙大小均与汽车速率无关
意义:描述线速度方向改变的快慢. 向心加速度公式也适用于非匀速圆周运动 (1) 物体做匀速圆周运动时,向心加速度就 是物体运动的合加速度.
(2)物体做非匀速圆周运动时, 合加速度必有一个沿切线方向 的分量和指向圆心方向的分量,其指向圆心方向的分量就 v2 是向心加速度,此时向心加速度仍然满足:an= r =rω2. 由上述分析可知,物体做圆周运动的加速度不一定指向圆 心,向心加速度只是物体实际加速度的一个分量,只有做匀 速圆周运动的加速度才一定指向圆心; 但向心加速度方向是 v2 始终指向圆心的,其大小表达式 an= r =rω2 适用于所有圆 周运动,式中的 v 指某个瞬间的瞬时速度大小,an 即指那个 瞬间的瞬时向心加速度大小.
v2 (2)大小:Fn=man=m r =m ω2r =m ωv .
(3)方向:总是沿着半径指向圆心,方向时刻改变,所以向心 力是变力.
向心加速度 (1) 定义:做匀速圆周运动的物体的加速度 指向圆心.这个加速度称为向心加速度. (2) 物 理 意 义 : 描 述 线 速 度 方 向 改 变 的 快 慢.

高中物理向心加速度公式

高中物理向心加速度公式

向心加速度公式
向心加速度的公式是a(n)=W·V,其中a(n)表示向心加速度,W表示物体圆周运动的角速度,V表示物体圆周运动的线速度(切向速度)。

向心加速度也叫法向加速度,表示的是质点作曲线运动时,指向圆心(曲率中心)的加速度。

向心加速度公式
an=Fn/m
=4π²R/T²=4π²f²R
=v²/R=ω²R=vω
上式中,an表示向心加速度,Fn表示向心力,m表示物体质量,v表示物体圆周运动的线速度(切向速度),ω表示物体圆周运动的角速度,T表示物体圆周运动的周期,f表示物体圆周运动的频率,R表示物体圆周运动的半径。

(ω=2π/T)
由牛顿第二定律,力的作用会使物体产生一个加速度。

合外力提供向心力,向心力产生的加速度就是向心加速度。

可能是实际加速度,也可能是物体实际加速度的一个分加速度。

法向加速度
法向加速度又称向心加速度,在匀速圆周运动中,法向加速度大小不变,方向可用右手螺旋定则确定。

质点作曲线运动时,所具有的沿轨道法线方向的加速度叫做法向加速度。

数值上等于速度v的平方除曲率半径r,即v²/r;或角
— 1 —
速度的平方与半径r的乘积,即ω²r。

其作用只改变物体速度的方向,但不改变速度的大小。

— 2 —。

匀速圆周运动推导加速度的公式

匀速圆周运动推导加速度的公式

匀速圆周运动推导加速度的公式英文版Title: Derivation of Acceleration Formula for Uniform Circular MotionUniform circular motion, a fundamental concept in physics, refers to the movement of an object along a circular path with a constant speed. This motion is characterized by the object's constant angular velocity and the resulting acceleration, known as centripetal acceleration, which acts towards the center of the circle. In this article, we will derive the formula for centripetal acceleration in uniform circular motion.Let's consider an object moving in a circular path with a radius r and a constant speed v. The object completes one revolution in a time period T, resulting in an angular velocity ω (omega) given by ω = 2π/T. The linear speed v is related to the angular velocity and the radius by the formula v = ωr.Now, let's focus on the acceleration of the object. Since the speed is constant, the tangential acceleration is zero. However, there is a radial or centripetal acceleration acting towards the center of the circle. This acceleration is responsible for keeping the object in circular motion.To derive the formula for centripetal acceleration, we need to consider the change in velocity over time. In uniform circular motion, the velocity vector changes direction but not magnitude. Let's consider a small change in the velocity vector Δv after a time Δt. This change in velocity is perpendicular to the original velocity vector and指向圆心。

高中物理公式匀速圆周运动

高中物理公式匀速圆周运动

高中物理公式匀速圆周运动高中物理公式1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf 向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。

注:向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。

相关推荐加速度a=(Vt-V0)/t(以V0为正方向,a与V0同向(加速)a>0;a与V0反向(减速)则a<0)实验用推论Δs=aT2(Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差)主要物理量及单位:初速度(V0):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t):秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。

a=(Vt-V o)/t只是测量式,不是决定式;其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻、s--t 图、v--t图/速度与速率、瞬时速度。

质点的运动----曲线运动、万有引力平抛运动竖直方向位移:y=gt2/2运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[V02+(gt)2]1/2合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0合位移:s=(x2+y2)1/2位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2V0水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g注:平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;θ与β的关系为tgβ=2tgα;在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。

高中物理匀速圆周运动公式总结.doc

高中物理匀速圆周运动公式总结.doc

高中物理匀速圆周运动公式总结匀速圆周运动是高中物理的重要章节,是高中同学重点掌握的内容。

下面我给大家带来高中物理匀速圆周运动公式,希望对你有帮助。

高中物理匀速圆周运动公式1.线速度V=s/t=2r/T2.角速度=/t=2/T=2f3.向心加速度a=V2/r=2r=(2/T)2r4.向心力F=mV2/r=m2r=mr(2/T)2=mv=F合5.周期与频率:T=1/f6.角速度与线速度的关系:V=r7.角速度与转速的关系=2n(此处频率与转速意义相同)8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度():弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度():rad/s;向心加速度:m/s2。

注:(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。

高中物理匀速圆周运动知识点1、关于匀速圆周运动(1)条件:①物体在圆周上运动;②任意相等的时间里通过的圆弧长度相等。

(2)性质:匀速圆周运动是加速度变化(大小不变而方向不断变化)的变加速运动。

(3)匀速圆周运动的向心力:①是按力的作用效果来命名的力,它不是具有确定性质的某种力,相反,任何性质的力都可以作为向心力。

例如,小铁块在匀速转动的圆盘上保持相对静止的原因是,静摩擦力充当向心力,若圆盘是光滑的,就必须用线细拴住小铁块,才能保证小铁块同圆盘一起做匀速转动,这时向心力是由细线的拉力提供。

②向心力的作用效果是改变线速度的方向。

做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力,它是产生向心加速度的原因,其方向一定指向圆心,是变化的(线速度大小变化的非匀速圆周运动的物体所受的合外力不指向圆心,它既要改变速度方向,同时也改变速度的大小,即产生法向加速度和切向加速度)。

人教版高一物理必修第二册第六章《圆周运动》向心加速度

人教版高一物理必修第二册第六章《圆周运动》向心加速度

这[例个题力2]可能长沿为什L的么细方线向,?一端拴一质量为m的小球,一端固定于O点.
[这例个题力1]可自能行沿车什的么小方齿向轮?A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,如图所示。
小质球点在 做水匀平速面圆内周做运匀动速,圆从周A运运动动到(这B,种线运速动度通从常v被A变称成为v“B圆,锥速摆度运的动变”化),量如Δ图v,甲如所何示表. 示?
Δv vA vB
B
O
A
当自Δt 行取车值正不常断骑变行小时,AΔ、v 的B、方C向三与轮v边A的缘方上向的关点系的如向何心变加化速?度的大小如何比较?
当Δt 取值不断变小,Δv 的方向与v 的方向关系如何变化? 受质到点指 做向匀太速阳圆的周引运力动作,用从A运动到B,线速度从vA变成vB,速度的变化量Δv,如何表示?
Δv 当你Δ能t足画够出小Δt,时v间A内,速vB度的变夹化角量θ 就Δv足吗够?小。
v [所例求题加2]速度长a为是Lt的A时细刻线的,瞬一时端加拴速一度质吗量?为得m的小球,一端固定于O点.
A 质此点时做θ 所匀对速的圆弦周长运和动弧,长从近A运似动相到等B。,线速度从vA变成vB,速度的变化量Δv,如何表示?
看,向心加速度与半径成正比;
匀速圆周运动的实质是什么?
当Δt足够小,Δv=v∙θ
受到指向太阳的引力作用
当Δt足够小,vA,vB的夹角θ 就足够小。
从公式
看,向心加速度与半径成反比;
从公式
看,向心加速度与半径成正比;
地球受到什么力的作用?
质点做匀速圆周运动,从A运动到B,线速度从vA变成vB,速度的变化量Δv,如何表示?
变速曲线运动 运动状态改变 这个力可能沿什么方向?
质点做匀速圆周运动,从A运动到B,线速度从vA变成vB,速度的变化量Δv,如何表示?
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关于匀速圆周运动向心加速度的公式
向心加速度的大小的计算公式:a=V2/R=ω2R=(2π/T)2R。

式中V 是瞬时速度的大小,r是半径。

这个计算公式只是各量的大小之间的关系。

如果是“匀速圆周运动”,线速度的大小不变,半径不变,得向心加速度的大小也不变。

如果是“非匀速圆周运动”,线速度的大小是变化的,所以向心加速度的大小也会变化。

加速度是表示速度变化快慢的物理量,由于速度是矢量,因此不仅包含速度大小的改变引起的特例:直线运动a=(v o-v t)/t。

还包含速度方向改变引起的特例:匀速圆周运动a=ωv。

ω、v分别表示方向变化快慢的物理量(角速度)、线速度。

公式推导:a=ωv=Δθv/t=Δl/rt=v2/r。

其中Δθ、v、t、Δl、r分别表示方向改变的角度、线速度、方向改变所用的时间、方向改变角度所对应的弧长、匀速圆周运动的半径。

匀速圆周运动方向时刻在变化,因此公式要带瞬时速度。

速度、加速度、向心力都是矢量,方向不可忽视!切记!这也是都为瞬时(即时)性的原因。

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