1.定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫做向心加速度。
2.大小:an=或an=ω2r。
3.方向:沿半径方向指向圆心,与线速度方向垂直。
[说明]
做变速圆周运动的物体,加速度并不指向圆心,该加速度有两个分量:一是向心加速度;二是切向加速度,切向加速度改变线速度大小。
②[填一填]
地球在不停地公转和自转,关于地球的自转,思考以下问题(填"相同"或"不相同"):
(1)地球上各地的角速度大小________、线速度大小______。
(2)地球上各地的向心加速度大小__________。
解析:(1)地球上各地自转的周期都是24 h,所以地球上各地的角速度大小相同,但由于各地自转的半径不同,根据v=ωr可知各地的线速度大小不同。(2)地球上各地自转的角速度相同,半径不同,根据an=ω2r可知,各地的向心加速度大小因自转半径的不同而不同。
答案:(1)相同 不相同 (2)不相同
1.方向:向心加速度是矢量,方向总指向圆心,始终与速度方向垂直,故向心加速度只改变速度方向,不改变速度大小。
2.物理意义:向心加速度是描述线速度方向改变的快慢的物理量,不表示速度大小变化的快慢。
3.圆周运动的性质:向心加速度的方向时刻指向圆心,是时刻改变的,所以圆周运动一定是非匀变速曲线运动。
4.任何圆周运动的速度方向都改变,所以做圆周运动的物体都有向心加速度。
[典型例题]
例1.[多选](2016·宜昌高一检测)关于向心加速度,以下说法中正确的是( )
A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直