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惯性和离心力内幕

图片来自网络原来只想谈谈离心力,但后来修稿时觉得有必要先谈谈惯性的由来。为什么物质的运动会有惯性?这是因为物质——包括我

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原来只想谈谈离心力,但后来修稿时觉得有必要先谈谈惯性的由来。为什么物质的运动会有惯性?这是因为物质——包括我们都生活在微线的夹缝当中。如图1,

当物质微粒M向后运动时,M会撑开微线ab,微线ab在M上完全弹性碰撞滑动。M撑开ab时在ab聚集弹性势能,ab闭合复原时将弹性势能还原推动M向前,如此反复即形成我们所说的惯性。当M足够小时,它的运动状态是在微线间跳跃前进;当M比较大时,它的运动就比较平顺。就像单缸发动机抖动大,而多缸发动机比较平顺。

那么,物质旋转时为什么会产生离心力?离心力的产生是由于微粒运动方向和位置发生改变,导致微粒在微线的完全弹性滑动后反弹给微粒的作用力方向相对于微粒发生改变引起的。如图2,微粒M顺时针围绕中心O进行圆周运动,微线a在滑过M的前半段时弹力向下。

当M继续旋转,如图3。微线a在滑过M的后半段时弹力向上,这时弹力的方向与M的运动方向不一致,产生往外弹离中心o的对抗力F。这就是离心力产生的原因。当物质旋转的角速度越快,即物质运动的方向改变越快,微线还原的弹力方向与M的运动方向越不一致,产生往外弹离中心o的对抗力F越强,即离心力越强。