离心力是什么意思(离心力和向心力图解)

离心力是什么意思(离心力和向心力图解)

2023-07-28 10:22

“离心现象存在却不存在离心力，这是如何说起”这是我以前困扰许久的问题。

离心力不存在这个问题我原先也在思考，难道仅仅是因为离心力违背了牛顿定律。与这位科学巨人留给我们的知识背道而驰就说它不存在？

许久之后，知识的跟进解开了我心中的疑惑。

离心现象其实在我们生活中是非常常见的。家用的洗衣机脱水，奥运会的链球项目，电影中的抛爪钩，游乐园里的旋转摆动……这许许多多的东西都运用以及存在离心现象。

离心现象简单来说就是当一个物体围绕另一个物体做圆周运动的时候，有向外运动的趋势，仿佛有什么力在拉扯，产生的这种现象那就叫做离心现象。

离心现象小到我们生活中常见的事物。大到整个宇宙的天体运行都离不开它的存在。真的可以说主导万物！

比如卫星围绕地球公转，地球围绕太阳功转，太阳系围绕银河系公转……这些如果不存在离心现象现象的话。那么在万有引力作用下，都没有轨道一说了，物质万有引力的向心力作用会把所有物质归于一点。

现在，我们暂且把离心现象的产生归为离心力的作用，有了离心力的存在，才有了离心现象存在。

理解离心力其实更简单，就是在圆周运动中让物体原离中心的力。

比如卫星能够远离地球，是因为卫星在高速围绕地球做圆周运动时产生了离心力，离心力抗衡了万有引力的向心力，导致卫星能够在外太空运行。

但我这种说法真的正确吗？其实是错误的。要了解离心力为何不存在，我们得先知道一些其他东西。

所谓向心力。指的是当一个物体做圆周或者曲线运动时。力的方向指向圆心的合外力作用力。

简单来说，向心力就是把物体拉向中心的力，物体做圆周运动时，由向心力提供拉力。链球运动旋转时，由铁链提供这种向心拉力，卫星在地球轨道运行时，由万有引力提供这种向心拉力……

但有一点我们必须明白。向心力存在于曲线运动中，圆周运动当然也是曲线运动。在曲线运动中。要是要使物体能够做曲线运动，我们必然需要一个不断改变物体运动方向的力，而这个力就是向心力。

向心力不单指向圆心，而且改变物体运动方向。

说了向心力，大家应该对向心力有一个认知了，我们再来说说什么是合外力。

合外力是指物体受到的所有力的合成。这个举例子说明。

比如在你奔跑的时候，你本身就具有一个像前行的力，这个时候如果别人再推你一把。那么等于你受到了两个力，而这两个力的合成力就是合外力。

同理，当你向前奔跑的时候别人向后拉你一把。那么你也是同样受到了两个力。这两个力的合成力也可以叫做合外力。

有以上两个例子呢我们可以知道一个知识点：合外力同向相加，反向相减！

现在谈谈离心力为何不存在！

在数学的几何中，在圆的任意一点作出的直线叫做切线。

如果你好好看我前面讲的。你会知道离心力和向心力呢，其实也是同样在圆周运动下产生。

当你拿根绳子绑个物体举过头顶，甩起来做圆周运动时，如果你速度越来越快，那表明离心现象越来越严重。这个时候如果绳子承受不了这种离心现象断裂时，由绳子提供的向心力就会消失，向心力消失束缚物体的力也就不存在了，同时也没有了改变物体运动方向的力，物体会直直朝着某个点飞出去。其实飞出去的这个直线就是切线。

再由上我们可以知道，在物体做圆周运动时，是产生了两个相反方向的力。物体运动的方向如果没有向心力改变是延切线方向运动的。一个力指向圆心，一个力指向切线。

而离心力的力方向肯定是和向心力背道而驰的，是向心力的反向力，力的方向直指圆周外围。圆周运动中似乎没有什么力指向外围……

如果还想不通，我可以再深入讲解一下。

我们假定离心力存在……

比如我们还是说卫星吧！当卫星围绕地球做圆周运动时。如果是说是离心力抗衡了引力的向心力，那么处于不远离地球又不落入地球的卫星受到的向心力和离心力是等值的，这个没错吧！二者的合外力为0，这样使卫星不远离地球又不落入地球。

但是问题来了……

合外力为0的话说明向心力和离心力都失效了，那这个谁能解释一下？在向心力失效，没有了改变物体运动方向的力，并且合外力为0的情况下，物体是如何做圆周运动的？

其实离心现象，是向心力和切向力的合外力作用，而不是向心力和离心力的合外力作用。在向心力和切向力中，合外力才不为0。圆周运动不能合外力为0。

离心力只是一种虚拟力，因为它的存在真的是说不通……