惯性力和离心力有何异同?

惯性力和离心力有何异同?
惯性力和离心力有何异同?

惯性力和离心力有何异同?
因为惯性力实际上并不存在,实际存在的只有原本将该物体加速的力,因此惯性力又称为假想力.它概念的提出是因为在非惯性系[1]中,牛顿运动定律并不适用.但是为了思维上的方便,可以假象在这个非惯性系中,除了相互作用所引起的力之外还受到一种由于非惯性系而引起的力－－惯性力. 例如,当公共汽车刹车时,车上的人因为惯性而向前倾,在车上的人看来仿佛有一股力量将他们向前推,即为惯性力.然而只有作用在公交车的刹车以及轮胎上的摩擦力使车减速,实际上并不存在将乘客往前推的力,这只是惯性在不同坐标系统下的现象. 惯性力的引入是牛顿力学的一大耻辱,它是为了弥补在非惯性参考系中物体的运动不满足牛顿运动定律而引入的假想力. 设想有一静止的火车,车厢内一光滑桌子上放有一个小球,小球本来是静止的；现在火车开始加速启动,在地面上的人（显然他选用了一个惯性参考系－－地面）看来,小球并没有运动,但是在火车上的人看来,小球沿着与火车运动方向相反的方向在运动,且加速度和火车的加速度大小相等,方向相反,对小球进行受力分析,小球只受到了重力和支持力的作用,且这两个力在竖直方向上是平衡的,根据牛顿运动定律,小球无论如何都是不会运动起来的,但是事实上车上的确实会看到小球在动.这是牛顿力学的一个局限.为了弥补这个缺陷,我们引入了“惯性力”这个概念,在处于非惯性系中的物体上人为地加上一个于该非惯性系数值相等,方向相反的加速度,因为这个“加速度”是由于惯性引起的,所以将引起这个“加速度”的力称为惯性力,这样就可以从形式上解释火车上的人观察到的现象.这只是为了能在非惯性系里面运用牛顿运动定律研究问题,事实上惯性是物体本身的性质,而不是力. 利用惯性力可以解释为什么变速运动时,阻力小于作用力而反作用力却与作用力相等. 编辑本段推导公式 当系统存在一加速度a时,则惯性力的大小遵从公式：F=-ma (m为物体质量) . 编辑本段惯性力用途 在研究地球表面大气、水等的运动时,经常应用的地转偏向力就是一种惯性力.在宇宙科学上研究星体运动时也有很大用途,如当小行星靠近木星时为什么会被撕裂（惯性力与引力的相互作用使小行星分裂）,彗星靠近太阳时彗尾为什么会有偏角. 满意答案待,春暖花开6级2011-01-25惯性力：为了在非惯性参照系中使用牛顿运动第二定律而假想的附加力. 惯性力是指当物体加速时,惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向,若是以该物体为坐标原点,看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上,因此称之为惯性力.因为惯性力实际上并不存在,实际存在的只有原本将该物体加速的力,因此惯性力又称为假想力.它概念的提出是因为在非惯性系[1]中,牛顿运动定律并不适用.但是为了思维上的方便,可以假象在这个非惯性系中,除了相互作用所引起的力之外还受到一种由于非惯性系而引起的力－－惯性力. 例如,当公共汽车刹车时,车上的人因为惯性而向前倾,在车上的人看来仿佛有一股力量将他们向前推,即为惯性力.然而只有作用在公交车的刹车以及轮胎上的摩擦力使车减速,实际上并不存在将乘客往前推的力,这只是惯性在不同坐标系统下的现象. 当系统存在一加速度a时,则惯性力的大小遵从公式：F=-ma (m为物体质量) . 在研究地球表面大气、水等的运动时,经常应用的地转偏向力就是一种惯性力.在宇宙科学上研究星体运动时也有很大用途,如当小行星靠近木星时为什么会被撕裂（惯性力与引力的相互作用使小行星分裂）,彗星靠近太阳时彗尾为什么会有偏角. 离心力,指由于物体旋转而产生脱离旋转中心的力,也指在旋转参照系中的一种视示力,它使物体离开旋转轴沿半径方向向外偏离,数值等于向心加速度但方向相反.向心力的反作用力就是离心力.例如,当人的手使被绳子拴住的钢球做匀速圆周运动时,手通过绳子给球的力是向心力,而球通过绳子给手的力就是离心力,这是一对力.是相互依存的.所以也是实际存在的. 圆周运动的物体因其惯性,有延圆周轨迹切线做直线运动的趋势.而此趋势正是要远离圆心,故称“离心现象”.为使物体保持匀速率圆周运动,则必须给物体提供指向圆心的合力－－即向心力 关于离心现象与惯性离心现象的辨析： 现将惯性离心力和离心力概念简单解释一下： 我们通常是以地面做参考系,可设想地面是静止的,或者在不太长的距离中把地面运动视为匀速直线运动,即惯性参考系,牛顿就是在这样的前提下才总结出了运动定律.如果参考系是变速的,即非惯性参考系,牛顿定律就不能直接应用了,因此人们假想出了“惯性”来解决牛顿定律的应用问题.惯性离心力是非惯性系中的假想力.下面举匀速圆周运动例子： 匀速圆周运动的线速度方向时刻变化,说明有向心加速度,而向心加速度方向也时刻变化,这是个典型的非惯性系.如果有个大转盘在作匀速圆周运动,你坐到盘上不要看周围景物,此时就把自己置身于非惯性系了,你肯定会感觉到有某种力量想把自己推下来,而此时又没有任何施力物推你,这种力量就称为惯性离心力. 最后提醒一点,所谓"惯性力"之存在于非惯性系,是一种虚拟力,是为了将牛顿定律推广到非惯性系上使用而虚拟的一种力,在加上这样的虚拟力后除了牛顿第三定律外,牛顿力学中的各种定律、定理在非惯性系上都可以得以运用.