变速圆周运动的向心加速度公式和匀速圆周运动的一样吗,
问题描述:
变速圆周运动的向心加速度公式
和匀速圆周运动的一样吗,
答
变速圆周运动其速率在变化,速度方向也变
匀速圆周运动速率不变,只速度方向在变
答
v^2/r+a
d^2x/dt^2=r d^2 theta/dt^2 + d^2r/dt^2+ r w^2
答
圆周运动的向心加速度只可能与圆周运动的瞬时速率有关,因为其他的加速度都是垂直于向心方向的.
设瞬时角速度为omiga,切向加速度为a
那么经过极小时间dt的角度变化为omiga*dt,速度的变化为(v+a*dt)(exp(i omiga*dt))-v
其中exp(i*omiga*dt)=cos(omiga*dt)+isin(omiga*dt)
得到加速度为
v(cos(omiga*dt)-1+isin(omiga*dt))+a*dt(cos(omiga*dt)+isin(omiga*dt))
取切向分量(虚数部分)为:
i v sin(omiga dt) + i a dt sin(omiga dt)
由于当dt->无穷小
sin(omiga dt)/dt = omiga
因此得到加速度为:
(i v sin(omiga dt) + i a dt sin(omiga dt))/dt
=i v omiga + a sin(omiga dt)
去除第二项无穷小量,得到加速度为v*omiga,即只与速度有关,
答
完全一样
如果不是它就会飞出去,就这么简单