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匀速圆周运动的案例分析
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离心运动
1﹑链球开始做什么运动?
2﹑链球离开运动员手以后做什么运动?
2008年北京奥运会期望我国的著名女链球运动员顾原在奥运动争取佳绩。链球的运动情况。
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做匀速圆周运动的物体,在所受合力突然消失,或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。
离心运动
:
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:做匀速圆周运动的物体合外力消失或不足以提供所需的向心力.
对离心运动的进一步理解
当F=mω2r时,物体做匀速圆周运动
当F=0时,物体沿切线方向飞出
当F<mω2r时,物体逐渐远离圆心
当F>mω2r时,物体逐渐靠近圆心
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(1)离心现象的本质是物体惯性的表现
离心运动本质:
(2)离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象
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离心运动的特点:
(1)做圆周运动的质点,当合外力消失时,它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去.
(2)做离心运动的质点是做半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动,它不是沿半径方向飞出.
(3)做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用,因为没有任何物体提供这种力.
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离心运动的应用
1、离心干燥器的金属网笼
利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置
解释:
o
F<mrω
2
F
ν
当网笼转得比较慢时,水滴跟物体的附着力F足以提供所需的向心力F使水滴做圆周运动。当网笼转得比较快时,附着力F不足以提供所需的向心力F,于是水滴做离心运动,穿过网孔,飞到网笼外面。
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2、洗衣机的脱水筒
3、用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内
当离心机转得比较慢时,缩口的阻力F足以提供所需的向心力,缩口上方的水银柱做圆周运动。当离心机转得相当快时,阻力F不足以提供所需的向心力,水银柱做离心运动而进入玻璃泡内。
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4、制作“棉花”糖的原理:
内筒与洗衣机的脱水筒相似,里面加入白砂糖,加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转,黏稠的糖汁就做离心运动,从内筒壁的小孔飞散出去,成为丝状到达温度较低的外筒,并迅速冷却凝固,变得纤细雪白,像一团团棉花。
要使原来作圆周运动的物体作离心运动,该怎么办?
?问题一:
A、提高转速,使所需向心力增大到大于物体所受合外力。
B、减小合外力或使其消失
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三、离心运动的防止:
1、在水平公路上行驶的汽车转弯时
υ
F<m
υ
r
2
F
汽车
在水平公路上行驶的汽车,转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大,所需向心力F大于最大静摩擦力Fmax,汽车将做离心运动而造成交通事故。因此,在公路弯道处,车辆行驶不允许超过规定的速度。
2、高速转动的砂轮、飞轮等