如何理解向心加速度的含义

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  分析:速度矢量的方向应当用它与空间某一确定方向(如坐标轴)之间的夹角来描述.做匀速圆周运动的物体的速度方向(圆周的切线方向)时刻在变化,在Δt时间内速度方向变化的角度Δφ,等于半径在相同时间内转过的角度,如做匀速圆周运动的物体在一个周期T内半径转过2π弧度,速度方向变化的角度也是2π弧度.因此,确切描述速度方向变化快慢的,应该是角速度,即ω=
  上式表示了单位时间内速度方向变化的角度,即速度方向变化的快慢.角速度相等,速度方向变化的快慢相同.
  由向心加速度公式a=ω2r= =vω可知,向心加速度的大小除与角速度有关外,还与半径或线速度的大小有关,从a=vω看,向心加速度等于线速度与角速度的乘积.
  例如:在绕固定轴转动的圆盘上,半径不同的A、B、C三点,它们有相同的角速度ω,但线速度不同,vA=rAω,vB=rBω,vC=rCω,如图所示.因此它们的速度方向变化快慢是相同的,但向心加速度的大小却不相等.aA  又如:A、B两个物体分别沿半径为rA和rB做圆周运动,rA= rB,它们的角速度不同,设ωA= ωB,因此它们的线速度的关系为vA= vB,显然,这两个物体有相同的向心加速度,即aA=aB.但速度方向变化的快慢却不同.
  ss綜上所述:向心加速度是由于速度方向变化而引起的速度矢量的变化率.速度方向变化是向心加速度存在的前提条件,但向心加速度的大小并不简单地表示速度方向变化的快慢,确切地说:当半径一定时,向心加速度的大小反映了速度方向变化的快慢,当线速度一定时,向心加速度的大小正比于速度方向变化的快慢.
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