物理高二上學期圓周運動

BOUNDLESS CONCEPT NOTE

等速圓周運動:速率不變,速度仍一直改變

讓速度向量沿切線、向心力指向圓心,直接觀察兩者互相垂直。

回到圖鑑操作模型本頁含 2 題例題與解答
Fc=mv2rF_c=\frac{mv^2}{r}

等速圓周運動的核心觀念是什麼?

速度沿圓周切線:即使速率固定,速度方向仍持續改變,因此存在加速度。

向心加速度指向圓心:向心力不是新種類的力,而是指向圓心的合力角色。

操作之後,應該能說清楚這三件事

  1. 01區分速率與速度
  2. 02畫出切線速度向量
  3. 03計算向心加速度與向心力

先建立判斷,再進入計算

速度沿圓周切線

即使速率固定,速度方向仍持續改變,因此存在加速度。

向心加速度指向圓心

向心力不是新種類的力,而是指向圓心的合力角色。

ac=v2ra_c=\frac{v^2}{r}

兩題把觀念轉成可檢查的步驟

例題 1

求向心加速度

物體以 6 m/s 沿半徑 3 m 圓周運動,向心加速度為何?

ac=623a_c=\frac{6^2}{3}
展開解題步驟
  1. 平方速率。
  2. 除以半徑。

答案12 m/s²。

例題 2

速率加倍

半徑不變、速率加倍時,向心力變幾倍?

Fc∝v2F_c\propto v^2
展開解題步驟
  1. 向心力與速率平方成正比。
  2. 2²=4。

答案4 倍。

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