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向心加速度

鎖定
向心加速度,也叫做法向加速度,是質點曲線運動時,指向圓心(曲率中心)的加速度,與曲線切線方向垂直。向心加速度是反映圓周運動速度方向變化快慢的物理量。向心加速度只改變速度的方向,不改變速度的大小。 [1] 
中文名
向心加速度
外文名
centripetal acceleration
應用領域
經典力學
屬    性
可能是實際加速度或分加速度
適用情況
圓周運動
見載刊物
《力學名詞》 科學出版社
公佈時間
1993年 [3] 

向心加速度公式

上式中,
表示向心加速度,
表示向心力,
表示物體質量,
表示物體圓周運動的線速度(切向速度),
表示物體圓周運動的角速度,
表示物體圓周運動的週期,
表示物體圓周運動的頻率,
表示物體圓周運動的半徑。(
=2π/T)
由牛頓第二定律,力的作用會使物體產生一個加速度。合外力提供向心力,向心力產生的加速度就是向心加速度。可能是實際加速度,也可能是物體實際加速度的一個分加速度。

向心加速度方向

方向始終與運動方向垂直,方向時刻改變且指向圓心(曲率中心),不論加速度
的大小是否變化,
的方向是時刻改變的,所以圓周運動一定是變加速運動。可理解為做圓周運動物體加速度在指向圓心(曲率中心)方向上的分量。
向心加速度是矢量,並且它的方向無時無刻不在改變且指向圓心(曲率中心)。
所有做曲線運動的物體都有向心加速度,向心加速度反映的是圓周運動在半徑方向上的速度方向(即徑向即時速度方向·)改變的快慢。
向心加速度又叫法向加速度,意思是指向曲線的法線方向的加速度。
當物體的速度大小也發生變化時,還有沿軌跡切線方向也有加速度,叫做切向加速度
向心加速度的方向始終與速度方向垂直,也就是説線速度始終沿曲線切線方向。

向心加速度思維誤區

①誤認為勻速圓周運動的向心加速度恆定不變。實際上,是變速運動。因為合力方向時刻指向圓心,加速度是時刻變化的。
②據公式
,誤認為
成正比,與半徑
成反比。事實上,只有在半徑
確定時才能判斷
的關係。
思維誤區 思維誤區
③向心加速度的公式也適用於非勻速圓周運動,且無論是勻速圓周運動還是非勻速圓周運動,向心加速的方向都指向圓心。

向心加速度問題解析

圖1探究向心加速度的表達式
圖1探究向心加速度的表達式(2張)
探究向心加速度的表達式(如圖1)
是時間間隔
前後的速度(圖1中甲)。為了求出二者之差
,我們移動
,把它們的起點放在一起(圖1中乙、圖1中丙)。由於只有在
很小的時候
才表示物體的加速度,所以實際上AB兩點相距很近(圖1中丁)。找出三角形中的幾個量的關係就能求得
[2] 
參考資料
  • 1.    李春麗.物理:東南大學出版社,2003:58
  • 2.    人民教育出版社、課程教材研究所、物理課程教材研究開發中心.物理 2 必 修:人民教育出版社,2006年 11月第 2版:第18頁
  • 3.    向心加速度  .911查詢[引用日期2021-07-06]