作者在《惯性力是一个真实的力》一文中论述了匀加速直线运动的惯性力问题,也就顺理成章地要研究匀速圆周运动的惯性离心力问题,因为那还有一个应该正本清源还其本来面目的被虚拟的力——惯性离心力。本文认为惯性离心力和离心力是同一个力并且是真实的力,并以离心力作为惯性离心力的简称。本文将匀速圆周运动简称“圆周运动”。
因缺少精华的语言和不会作图,所以本文长点。考虑对此兴趣不大的网友也可能点击阅鉴一下,为避免浪费大家时间,将本文观点归纳如下几点:(1)向心力不是向心加速度的原因,即向心力不产生向心加速度;(2)向心力是单纯的力,不是某力的分力或某几个力的合力;(3)物体作圆周运动产生惯性离心力,并且是真实的力;(4)离心力属于主动力,向心力可能是主动力也可能是被动力:(5)离心力与向心力在大多数情况是作用力与反作用力的关系,在个别情况不是作用力与反作用力的关系。
一、主动力和被动力
两个物体间的相互作用遵循牛顿第三定律,即两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在一条直线上。作用力和反作用力,分别作用在对方物体上,互以对方为自己的存在条件。相互作用的二力不分反正,任指一个力为作用力,另一个即为反作用力。这个规律反映力不能单独存在,有力就有相互作用,不涉及力由哪个物体发起。力是物体间的相互作用这个定义即反映了这一特点。其实,在力的应用上一般还是有顺序的,人们往往把主动发起的一方叫作用力,被动回应的一方叫做反作用力,如发射火箭说应用反冲(反作用力)原理,而不说某作用力使火箭发射。
假设两人无积怨和纠葛,甲人打乙人一个耳光,而甲人说乙人用脸打了他的手,用作用力与反作用力关系解释,说两人受力是相等的,谁也没占便宜谁也没吃亏,这在事理上肯定是讲不通的。显而易见,甲人用手打乙人脸不对;如果甲人手没动,乙人用脸撞甲人的手同样也不对。这个有些慌唐但现实中不能说没有的例子是要说明两物体间力的作用,存在着力是由谁发起的和对谁作用的问题。
作用力和反作用力是两个物体组成的系统的内力,不能反映两物体受力的原因和效果。万有引力、电磁力、等等二者都主动作用对方的力和提起重物的力与重力除外,其它机械力、无名力等两物体的相互作用力,总是一方主动另一方被动,不像两个人摔跤或拔河那样都主动对对方用力。锤子敲钉子,是锤子主动作用于钉子,而不是它们同时运动向一起撞击。因此,物体间的相互作用要有主动和被动之分,对应的力也就叫做主动力和被动力。
主动力是物体上自主发生的对别物体施加的力。主动力具有动力性,能使物体的运动变化的力都是主动力。主动力包括万有引力、重力、电磁力、复位功能的弹性力等;惯性力和惯性离心力都属于主动力。被动力是物体受到主动力作用而产生的对施力物体约束或反抗的反作用力。被动力具有阻力性质。被动力主要有各种约束作用的支持力、减振作用的弹性力、滑动摩擦力、非动力性的静摩擦力等。缺乏主动力与被动力概念的物理力学,难免因有些力学现象解释不清而被动。
作用力和反作用力概念反映力相互作用的对等关系,而主动力和被动力的概念反映力相互作用的因果关系。一般中学教辅书中没有主动力和被动力的概念,因而在教学上常发生逻辑混乱。例如马拉车的作用力与车对马的反作用力大小相等,马为什么把车拉走。曾见到有的辅导材料说,“马给地面一个蹬力,地面给马腿一个反作用力,所以马往前走,把车拉动”。这是缺少力的因果关系概念,不分力的主动性和被动性所造成的错误。马拉动车的条件是马的力大于车轮的滚动摩擦阻力。马拉车时马腿给地面的蹬力是主动力,地面给马腿的反作用力属于被动力,它是阻力而不是动力,它没有推动作用只有阻止马腿向下陷的作用,使马能迈开步向前走。
因缺少精华的语言和不会作图,所以本文长点。考虑对此兴趣不大的网友也可能点击阅鉴一下,为避免浪费大家时间,将本文观点归纳如下几点:(1)向心力不是向心加速度的原因,即向心力不产生向心加速度;(2)向心力是单纯的力,不是某力的分力或某几个力的合力;(3)物体作圆周运动产生惯性离心力,并且是真实的力;(4)离心力属于主动力,向心力可能是主动力也可能是被动力:(5)离心力与向心力在大多数情况是作用力与反作用力的关系,在个别情况不是作用力与反作用力的关系。
一、主动力和被动力
两个物体间的相互作用遵循牛顿第三定律,即两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在一条直线上。作用力和反作用力,分别作用在对方物体上,互以对方为自己的存在条件。相互作用的二力不分反正,任指一个力为作用力,另一个即为反作用力。这个规律反映力不能单独存在,有力就有相互作用,不涉及力由哪个物体发起。力是物体间的相互作用这个定义即反映了这一特点。其实,在力的应用上一般还是有顺序的,人们往往把主动发起的一方叫作用力,被动回应的一方叫做反作用力,如发射火箭说应用反冲(反作用力)原理,而不说某作用力使火箭发射。
假设两人无积怨和纠葛,甲人打乙人一个耳光,而甲人说乙人用脸打了他的手,用作用力与反作用力关系解释,说两人受力是相等的,谁也没占便宜谁也没吃亏,这在事理上肯定是讲不通的。显而易见,甲人用手打乙人脸不对;如果甲人手没动,乙人用脸撞甲人的手同样也不对。这个有些慌唐但现实中不能说没有的例子是要说明两物体间力的作用,存在着力是由谁发起的和对谁作用的问题。
作用力和反作用力是两个物体组成的系统的内力,不能反映两物体受力的原因和效果。万有引力、电磁力、等等二者都主动作用对方的力和提起重物的力与重力除外,其它机械力、无名力等两物体的相互作用力,总是一方主动另一方被动,不像两个人摔跤或拔河那样都主动对对方用力。锤子敲钉子,是锤子主动作用于钉子,而不是它们同时运动向一起撞击。因此,物体间的相互作用要有主动和被动之分,对应的力也就叫做主动力和被动力。
主动力是物体上自主发生的对别物体施加的力。主动力具有动力性,能使物体的运动变化的力都是主动力。主动力包括万有引力、重力、电磁力、复位功能的弹性力等;惯性力和惯性离心力都属于主动力。被动力是物体受到主动力作用而产生的对施力物体约束或反抗的反作用力。被动力具有阻力性质。被动力主要有各种约束作用的支持力、减振作用的弹性力、滑动摩擦力、非动力性的静摩擦力等。缺乏主动力与被动力概念的物理力学,难免因有些力学现象解释不清而被动。
作用力和反作用力概念反映力相互作用的对等关系,而主动力和被动力的概念反映力相互作用的因果关系。一般中学教辅书中没有主动力和被动力的概念,因而在教学上常发生逻辑混乱。例如马拉车的作用力与车对马的反作用力大小相等,马为什么把车拉走。曾见到有的辅导材料说,“马给地面一个蹬力,地面给马腿一个反作用力,所以马往前走,把车拉动”。这是缺少力的因果关系概念,不分力的主动性和被动性所造成的错误。马拉动车的条件是马的力大于车轮的滚动摩擦阻力。马拉车时马腿给地面的蹬力是主动力,地面给马腿的反作用力属于被动力,它是阻力而不是动力,它没有推动作用只有阻止马腿向下陷的作用,使马能迈开步向前走。