向心加速度公式是:an=Fn/m=4π²R/T²=4π²f²R=v²/R=ω²R=vω。
an表示向心加速度,Fn表示向心力,m表示物体质量,v表示物体圆周运动的线速度(切向速度),ω表示物体圆周运动的角速度,T表示物体圆周运动的周期,f表示物体圆周运动的频率,R表示物体圆周运动的半径。
向心加速度定义是什么
向心加速度是一个物体在做圆周运动时所受到的加速度。它的方向向指向圆心,大小与物体的速度和运动半径有关。向心加速度是使一个物体朝向圆心做加速运动的力,让物体能够维持在弯曲轨道上做匀速圆周运动。
当物体的速度大小也发生变化时,还有沿轨迹切线方向也有加速度,叫做切向加速度。向心加速度的方向始终与速度方向垂直,也就是说线速度始终沿曲线切线方向。
对于在做圆周运动的物体,向心力是一种拉力,其方向随着物体在圆周轨道上的运动而不停改变。
因此,圆周运动是一种加速度始终在改变的运动。就是因为这样的一种力,始终是沿着圆周半径指向圆周的中心,所以得名“向心力”。
被向心力所控制的`物体是沿着切线的方向运动,所以向心力必与受控物体的运动方向垂直,仅产生速度法线方向(切线的垂线方向称之为发现方向)上的加速度。
向心加速度计算相关公式
1、线速度V=s/t=2πr/T
2、角速度ω=Φ/t=2π/T=2πfω×r=V
3、向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4、向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5、周期与频率:T=1/f
6、角速度与线速度的关系:V=ωr
7、角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8、主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
向心加速度运动的方向
向心加速度的方向始终与运动方向垂直,方向时刻改变,不论加速度a的大小是否变化,a的方向是时刻改变的,所以圆周运动一定是变加速运动。可理解为做圆周运动物体加速度在指向圆心方向上的分量。
高中物理向心加速度的思维误区
(1)在比较各种物理关系的问题中,通常要先找出明显的相同量或不同量,然后借关系式推导出其它量的关系。
(2)①误认为匀速圆周运动的向心加速度恒定不变,所以是匀变速运动,实际上,合力方向时刻指向圆心,加速度是时刻变化的。②据公式an=v/r,误认为an与v成正比,与半径r成反比;只有在半径r确定时才能判断an与v或an与w的关系。③误认为做圆周运动的加速度一定指向圆心。只有做匀速圆周运动的物体其加速度才指向圆心,做变速圆周运动的物体存在一个切向加速度,所以不指向圆心。