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高中物理公式:圆周运动部分

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高中物理圆周运动部分公式整理如下:

匀速率圆周运动的最基本公式(向心力公式):F合=F向=m*v*w;

换句话来说,某物体在做匀速率圆周运动,必然受到外力作用,这些外力的合成效果(合外力)共同提供一个向心力,这个力的大小等于m*v*w;

其中m为物体的质量,v为物体运动的线速度,w为物体运动的角速度。向心力的方向始终指向物体圆周运动的圆心。

再来补充一下圆周运动中角速度的概念。

角速度是相对于速度来定义的。

角速度研究的是单位时间内角度的变化,其的定义w=△θ/△t;

如果是匀速率的旋转,角速度大小不变,当我们取时间△t=周期T时,不难看出w=2π/T;这个公式的应用更加广泛,在高中数学中也提及过。

我们再来补充线速度v的定义,与前面匀变速直线运动讲解的有些区别,这里的线速度的运动是弧线上的,其定义为

v=△l/△t;△l为△t时间内走过的弧长,与数学上讲解的弧长计算一直,即弧长l=Rθ(不懂的请先翻看下数学课本),我们将其带入有

v=△l/△t=R△θ/△t=R*w;(注意后面的△θ/△t正好是w的定义)

我们将v=w*R代入F合=F向=m*v*w;有这样的变形公式:

匀速圆周运动公式

上面公式中,去掉m的部分,就是圆周运动加速度公式。

上式中的n指的是转速,其单位为国际单位制:转数/秒(n/s);即每秒物体转了多少转儿。

提醒同学们,在很多考题中,n的单位是转数/min,计算时要注意单位换算。

对转数和频率概念不清晰的同学,请查阅这篇文章《转数与频率之间的关系》。

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