离心力是什么？

2020-06-27

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离心力是一种虚拟力，是一种惯性的表现，它使旋转的物体远离它的旋转中心。在牛顿力学里，离心力曾被用于表述两个不同的概念：在一个非惯性参考系下观测到的一种惯性力，向心力的平衡。在拉格朗日力学下，离心力有时被用来描述在某个广义坐标下的广义力。
在一般语境下，离心力并不是实在存在的力。它的效果只是为了在旋转参考系（非惯性参考系）下，牛顿运动定律依然可以运用。在惯性参考系下是没有离心力的，在非惯性参考系下（如旋转参考系）才需求有惯性力，不然牛顿运动定律不能运用。

离心力

幻想一个围绕中心旋转的圆盘，角速度为ω。在圆盘上有一个质量为m木块，木块由绳子连接，绳子的另一端固定在圆盘的中心（也是旋转中心），绳长为r。木块随圆盘一起滚动，假设没有任何摩擦力，木块的旋转是因为绳子的拉力。在随圆盘一起滚动的观察者看来，木块是停止的。根据牛顿定律，木块遭到的合力应为零。可是木块只遭到一个力，就是绳子的拉力，所以合力不为零。那么这违背牛顿定律吗？牛顿定律只要在惯性系下才建立，可是随圆盘一起滚动的观察者所在的参考系是非惯性系，所以牛顿定律在这里不建立。为了使牛顿定律在非惯性系下仍然建立，那么就需求引用一个惯性力，即离心力。离心力的大小为，与绳子提供的拉力持平，但方向与之相反。引入离心力后，在随圆盘一起滚动的观察者看来，木块一起遭到绳子的拉力和离心力，大小持平，方向相反，合力为零。此刻木块停止，牛顿定律建立。
离心力计算公式
F=a*m
F——离心力；
a——向心加速度{a=ω^2*r=(v^2)/r=[4*(π^2)*r/T^2}；
m——物体质量。
（F=a*m本身是牛顿第二定律的公式的应用）
(在上式中ω指物体圆周运动的角速度，r指物体圆周运动的半径，T指物体圆周运动的周期，π指圆周率）

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