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为什么旋转过山车到顶时不会脱轨?

王朝干货·作者佚名  2011-12-19
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離心力

又物體作圓周運動時,因其運動方向隨時改變,故物體本身具有之慣

性將會產生一慣性力。由牛頓第三運動定律可知,有作用力必有反作

用力,因此,物體作圓周運動時,其慣性力之方向為遠離圓心,稱為

離心力,其大小於向心力相等,方向相反,即

F'=-F

其 實 嚴 格 來 說 , 並 沒 有 所 謂 離 心 力 。 汽 車 轉 彎 的 時 候 , 由 於 慣 性 令 乘 客 傾 向 以 直 線 前 進 , 在 車 廂 內 看 , 人 就 好 像 被 某 種 力 推 向 一 側 了 。 其 實 物 體 進 行 圓 周 運 動 的 時 候 , 它 的 加 速 度 是 向 心 的 , 即 是 說 有 一 個 向 心 的 力 拉 著 物 體 。 乘 客 要 和 車 子 一 樣 成 功 轉 彎 , 也 需 要 一 個 向 心 力 ─ ─ 只 要 抓 著 車 內 的 扶 手 就 可 以 了 。 「 離 心 力 」 只 是 一 個 假 想 力 , 方 便 從 轉 動 中 的 座 標 系 ( 譬 如 旋 轉 木 馬 , 甚 至 地 球 ) 計 算 力 學 問 題 。

離心力(Centrifugal Force)被廣泛地應用在日常生活中,但多不為人注 意。洗衣機和乾衣機內的滾筒、體育項目中的鍊球、遊樂場內的 「過山車」、「旋轉鞦韆」、「團團轉」等等,都是應用離心力而設 計的,甚至火車急轉彎時乘客所感受到的向外傾斜力,都是離心力。 人們在離心力的作用力下,感受到速度、刺激、緊張,雖然險象環生 ,但又愛不釋手。

例子:

離心力(Centrifugal Force)被廣泛地應用在日常生活中,但多不為人注 意。洗衣機和乾衣機內的滾筒、體育項目中的鍊球、遊樂場內的 「過山車」、「旋轉鞦韆」、「團團轉」等等,都是應用離心力而設 計的,甚至火車急轉彎時乘客所感受到的向外傾斜力,都是離心力。 人們在離心力的作用力下,感受到速度、刺激、緊張,雖然險象環生 ,但又愛不釋手。一班小學生基於對離心力的好奇,以及參考一些書 籍,嘗試製作一個利用離心力的玩具模型。在製作的過程中,他們不 單更加了解離心力的概念,且體會到互相合作的重要性和團隊精神。

當竹簽轉動時,紙碟旋轉帶動遊覽船進行圓周運動, 這時便有一股離心力施於遊覽船及其內的紙人(兩者 並非相連),紙人即使在橫放的位置,也不會跌落。 接著,一面轉動紙碟,一面將竹簽逐漸傾斜。

讓遊覽船以直立形式旋轉,若以高速轉動,遊覽船 和紙人在最高處倒立時,頭朝地,也沒有掉下來, 這是離心力的緣故。

參考資料:

http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1205080804726

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