离心力和向心力是经典力学中的两个重要概念。当物体做圆周运动时,向心加速度会在物体的坐标系产生如同力一般的效果,类似于有一股力作用在离心方向,故称其为离心力。离心力是一种假想的惯性力,现实中并不存在。[1]

向心力是物体沿着圆周或者曲线轨道运动时,指向圆心的合外力作用力,是一种真实存在的力。这种效果可以由弹力、重力、摩擦力中的任何一力而产生。也可以由几个力的合力或几个力的分力提供。

中文名

离心力和向心力

外文名

centrifugal and centripetal forces

应用学科

物理

适用领域

力学、运动学

所属学科

地理学

离心力

离心力,是一种假想的惯性力,现实中不存在。当物体做圆周运动时,向心加速度会在物体的坐标系产生如同力一般的效果,类似于有一股力作用在离心方向,因此称为离心力。当物体进行非直线圆周运动时,物体位于牛顿环境下运动,物体所感受的力并非真实。

向心力

离心力和向心力

经典力学中,向心力是物体沿着圆周或者曲线轨道运动时,指向圆心的合外力作用力。向心力其实并非一种力,而是合外力作用的一种表现。“向心力”一词是从这种合外力作用所产生的效果而命名的。这种效果可以由弹力、重力、摩擦力中的任何一力而产生。也可以由几个力的合力或几个力的分力提供。

匀速圆周运动属于曲线运动,匀速圆周运动中的物体会受到与其速度方向不同的合外力作用。对在做均速圆周运动的物体所产生的是一种拉力,随着物体在圆周轨道上的运动而不停地变动方向。这种拉力总是沿着圆周半径指向圆心,故得名“向心力”。

向心力总是指向圆心的,但被向心力所控制的物体是沿着切线的方向在运动,所以向心力总是与受控物体的运动方向呈90度的垂直。向心力对其所控物体的控制是控制运动方向,然而向心力并没有对物体施加力,也没有对物体的速度大小做任何的改变。这就是说向心力并非一种力。当物体在做非匀速圆周运动时,也就是说具有加速度时,无论运动轨迹半径是否发生变化,在向心方向上都会有向心加速度。这时物体的运动方向就不再是运动曲线的切线方向,而是受到向心加速度的影响。向心力的大小与物体的质量m、物体运动圆周半径的长度r和 角速度ω有着直接关系。