定義
做圓周運動的物體,由於本身的慣性,總有沿著圓周切線方向飛去的傾向,在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下,就會做逐漸遠離圓心的運動(合外力為0時,物體保持原有速度做勻速直線運動),這種現象稱為離心現象。
原理
物體之所以沒有飛出去,是因為向心力持續地把物體拉到圓周上來,使物體同圓心的距離保持不變。一旦向心力突然消失,物體就沿切線方向飛去,離圓心越來越遠。
本質
做勻速圓周運動的物體,由於本身有慣性,總是想沿著切線方向運動,只是由於向心力作用,使它不能沿切線方向飛出,而被限制著沿圓周運動.如果提供向心力的合外力突然消失,物體由於本身的慣性,將沿著切線方向運動,這也是牛頓第一定律的必然結果.如果提供向心力的合外力減小,使它不足以將物體限制在圓周上,物體將做半徑變大的圓周運動.此時,物體逐漸遠離圓心,但"遠離"不能理解為"背離".做離心運動的物體並非沿半徑方向飛出,而是運動半徑越來越大 .
產生
1.當產生向心力的合外力突然消失,物體便沿所在位置的切線方向飛出.
2.當產生向心力的合外力不完全消失,而只是小於所需要的向心力,物體將沿切線和圓周之間的一條曲線運動,遠離圓心而去.
套用
實例
離心節速器、離心試驗器(飛行員鍛鍊身體)、離心乾燥器、離心沉澱器、洗衣機脫水桶、做棉花糖、硬幣自動分揀機、競技體育中的鐵餅和鏈球比賽等。
危害
1、在水平公路上行駛的汽車轉彎時
在水平公路上行駛的汽車,轉彎時所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。如果轉彎時速度過大,所需向心力F大於最大靜摩擦力Fmax,汽車將做離心運動而造成交通事故。因此,在公路彎道處,車輛行駛不允許超過規定的速度。
2、高速轉動的砂輪、飛輪等因材料強度以及內部裂紋等原因時常發生碎裂而高速射出傷人事件。
預防措施
減小物體運動的速度,使物體作圓周運動時所需的向心力減小。
合外力,使其達到物體作圓周運動時所需的向心力。