离心力(centrifugal force)和向心力(centripetal force)的区别

离心力（拉丁语中的“中心逃逸”）描述了物体沿着弯曲路径向外飞离曲线中心的趋势。它不是一种真正的力量；惯性是物体抵抗静止或运动状态变化的倾向。向心力是一种真实的力，它可以抵消离心力，防止物体“飞出”，使物体以匀速沿圆周运动。...

离心力（拉丁语中的“中心逃逸”）描述了物体沿着弯曲路径向外飞离曲线中心的趋势。它不是一种真正的力量；惯性是物体抵抗静止或运动状态变化的倾向。向心力是一种真实的力，它可以抵消离心力，防止物体“飞出”，使物体以匀速沿圆周运动。

对比图

离心力与向心力对比图

	离心力	向心力
意思	沿着弯曲路径飞行的物体从曲率中心飞走的趋势。可以说是“缺乏向心力”	使物体沿圆周方向匀速运动的力。
方向	沿着圆的半径，从中心到物体。	沿着圆的半径，从物体到中心。
例子	轮胎上的泥；孩子们被推到环形交叉路口。	绕行星运行的卫星
公式	fc=mv2/r	fc=mv2/r
定义人	1659年的奇斯蒂安潮	1684年的艾萨克·牛顿
是真正的力量吗？	不；离心力是运动的惯性。	对；向心力阻止物体“飞出”。

力和惯性

离心力不是一个“真实”的力——观察到向外飞的趋势是因为直线运动的物体倾向于继续直线运动。这被称为惯性，它使物体抵抗力，使他们在一个曲线移动。

向心力是一种“真实”的力。它将物体吸引向中心，防止它“飞出”。向心力的来源取决于所讨论的物体。对于轨道上的卫星，力来自重力。如果物体在绳子上摆动，向心力是由绳子的张力提供的，而对于旋转物体，向心力是由内应力提供的。对于沿圆弧行驶的汽车，向心力来自于汽车轮胎与路面之间的摩擦力。

如果物体正确旋转，离心力和向心力将相等，因此物体不会朝旋转中心移动或从旋转中心向外移动。它将保持与中心的恒定距离。

方向

离心力(centrifugal force)和向心力(centripetal force)的区别

向心力是向内的，从物体到旋转中心。从技术上讲，它与物体的速度正交，指向路径瞬时曲率中心的固定点。

离心力向外；与物体的速度方向相同。对于圆周运动，任何给定时间点的速度与运动弧相切。

公式

两种力的计算公式相同：

$F = ma_c = \frac{m v^2}{r}$

式中，ac是向心加速度，m是物体的质量，以v的速度沿着曲率半径r的路径移动。

离心力与向心力示例

离心力在工作中的一些常见例子是泥浆从轮胎上飞出，孩子们在环形交叉口上旋转时感觉到一种力将他们向外推。

向心力的一个主要例子是卫星绕行星旋转。

Roller Coaster,an example of Centripetal force in action

A satellite orbiting the planet by applying the centripetal force.

Illustration of centripetal force (red vector labeled FT, the force of tension in the rope). When the rope is cut, the centripetal force (tension in the rope) will no longer act on the object. So it will no longer be kept in that circular path by FT and will fly off on a tangent.

应用

离心力和向心力的知识可以应用于许多日常问题。例如，在设计道路以防止打滑和提高弯道和入口匝道的牵引力时使用。它还允许发明离心机，通过高速旋转试管分离悬浮在液体中的颗粒。

参考文献

离心力-Phun物理学
离心力，虚假的力量-科学欢乐马车
向心力，真正的力量——科学欢乐马车
维基百科：离心力
维基百科：向心力

发表于 2021-07-05 07:26
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分类：科学

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