公式:
单位:N
方向:总是与速度垂直,时刻指向圆心。
二、向心力的作用效果
师:现在我们来讨论向心力的作用效果。力的作用效果可以物体的运动状态发生变化,要讨论力的作用效果,就是要讨论在该力作用下物体的运动状态是如何变化的。
师:我们都知道在向心力的作用下物体做的是匀速圆周运动,那做匀速圆周运动的物体的运动状态是如何变化的?
生:速度大小不变,方向不断变化。
师:也就是说向心力的作用效果是只改变物体的运动方向,不改变物体的速度的大小。上节课学习向心加速度的时候也说过,向心力产生的向心加速度是用来描述物体速度方向变化快慢的物理量。
师:既然力与速度垂直时的作用效果是只改变速度方向,不改变速度大小,那力与速度同一直线时的作用效果是什么呢?
生:学面的学习中我们已经了解到:合外力与速度同一直线时,物体做直线运动,同向加速,反向减速。从这个结论我们可以看到:当力与速度同一直线时,力只改变物体速度的大小,不改变速度的方向。
师:回答得很好!那如果力与速度既然不在同一直线上,也不垂直,那这种情况下力的作用效果是什么?
生:我们可以利用力的分解合成把这个力分解到速度所在的直线上和与速度垂直的方向上,则速度方向上的分力改变速度大小,不改变方向;垂直速度方向上的分力只改变速度方向,不改变速度大小。综合来看就是这个力既改变速度大小,也改变速度方向。
1、力与速度同一直线,力只改变速度大小,不改变速度方向。
2、力与速度垂直,力只改变速度方向,不改变速度大小。