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勻速圓周運動是一種什麼運動?

勻速圓周運動是一種什麼運動?

質點沿圓周運動,如果在任意相等的時間裏通過的圓弧長度都相等,這種運動就叫做“勻速圓周運動”(uniform circular motion)。勻速圓周運動是圓周運動中,最常見和最簡單的運動(因為速度是向量,所以勻速圓周運動實際上是指勻速率圓周運動)。

勻速圓周運動是一種什麼運動?

用實驗驗證向心力公式測定勻速圓周運動向心力的'實驗儀器種類非常多,它們不僅能定性驗證,而且也能定量測定,驗證的基本步驟是:

首先,在確定轉速、圓周半徑都恆定的前提下,驗證向心力與質量是不是正比關係。用來作對比實驗的兩物體要經過嚴格配重,並且用天平測量出兩球的質量一個是另一個的一半,實驗顯示:測力計所示的向心力隨着作圓周運動物體質量的加倍而加倍,這就證明了向心力與物體質量的正比關係。其次,在保持質量、運動半徑都恆定的情況下。由於角速度與轉速是正比關係,所以我們只需要驗證向心力與轉速的平方是不是正比關係。實驗時,轉速增加到2倍,從測力計上可以看出,在允許的誤差範圍內,向心力增加到4倍。驗證了向心力跟角速度的平方成正比。最後,在保持質量、角速度(或轉速)都不變的前提下,驗證物體進行圓周運動時的向心力與圓周的半徑是不是正比關係。實驗時,使運動半徑增加到2倍,轉動後,從測力計上可以看出向心力也增加到2倍。説明向心力與半徑成正比。

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