大家好,今天给大家分享有什么力,一起来看看吧。

我们在日常生活中经常遇到各种各样的力,比如重力、摩擦力、弹力等。这些力都有自己的特点和规律,但是有一种力却很特殊,它的方向总是指向一个固定的点,而且它的大小只跟距离有关,不跟方向有关。这种力就是有心力。

有心力的一个典型例子就是万有引力。我们知道,地球对我们的万有引力就是一种有心力,它的方向总是指向地心,而且它的大小只跟我们离地心的距离有关,不跟我们在地球上的位置有关。同样,太阳对地球的引力也是一种有心力,它的方向总是指向太阳中心,而且它的大小只跟地球离太阳的距离有关。

有心力还有一个重要的特点,就是它可以使物体做平面运动。也就是说,如果一个物体只受到一个有心力作用,那么它的运动轨迹必然在一个平面上。这个平面垂直于一个恒定的矢量,叫做角动量,也叫动量矩。角动量是物体绕着力心旋转时所具有的一种物理量,它反映了物体旋转的快慢和方向。有心力作用下,质点的动量矩守恒。

由于物体做平面运动,我们可以用极坐标系来描述它的位置和速度。极坐标系由一个极点(即力心)和一个极轴(即与运动平面相交的直线)。在极坐标系中,我们还可以定义一个物理量叫做掠面速率,它表示物体与力心连线在单位时间内扫过的面积。有心力作用下,质点的掠面速率为常数。这就是著名的开普勒第二定律。

开普勒第二定律告诉我们,如果一个物体受到一个恒定的有心力作用,那么它与力心连线扫过相等面积所需时间相等。这意味着当物体离力心近时,它会加快速度;当物体离力心远时,它会减慢速度。这样就形成了一种周期性变化。

那么物体受到恒定有心力作用时会做什么样的运动呢?答案是圆锥曲线。圆锥曲线包括圆、椭圆、抛物线和双曲线四种形状。如果物体受到恒定有心力作用时做圆或椭圆运动,那么它就是做有界运动;如果物体受到恒定有心力作用时做抛物线或双曲线运动,那么它就是做**运动。有界运动意味着物体与力心的距离有一个大值和一个小值,它会在这两个值之间往返运动;**运动意味着物体与力心的距离可以无限增大,它会逃离力心而不再返回。

我们可以用一个公式来表示物体受到恒定有心力作用时的运动轨迹,这个公式叫做轨道方程。轨道方程是一个关于极角和极径的函数,它可以用物体的能量和角动量来确定。如果我们知道了物体的初始位置和速度,我们就可以计算出它的能量和角动量,然后代入轨道方程,就可以得到它的运动轨迹。

有心力作用下,质点机械能守恒。质点的动能和势能之和为一个常量。

有心力是一种神奇的力,它可以使物体做平面运动。有心力在天文学、原子物理学、分子物理学等领域都有广泛的应用。通过研究有心力,我们可以更好地理解自然界中的各种现象和规律。喜欢这篇文章请一键三连,谢谢大家!

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