課程名稱:圓周運動 編授教師: 中興國中 楊秉鈞 何謂『圓周運動』 怎知物體作圓周運動? 運動軌跡為 圓形(或圓的一部份),即可能為圓周運動 (再探求是否有向心力之作用) 單擺的擺動 人造衛星繞地球的運動 遊樂場中的旋轉木馬 車子轉彎 天體的運行 鐘錶指針針尖的運動 洗衣機脫水槽 旋轉中的雨傘 圓周運動圖示 鐘錶指針針尖的運動 圓周運動圖示 車子轉彎 天體的運行 人造衛星 圓周運動圖示 遊樂場中的旋轉木馬 單擺的擺動 為何做圓周運動 物體為何作圓周運動? 物體受 向心力 作用的結果 小球受到繩拉力作用,使小球的速度方向隨時都在 改變,此時手拉小球的拉力方向恰好指向圓心,此 拉力稱為 向心力 。 圓周運動為一 加速度 運動 (≠等加速度運動)
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Transcript 課程名稱:圓周運動 編授教師: 中興國中 楊秉鈞 何謂『圓周運動』 怎知物體作圓周運動? 運動軌跡為 圓形(或圓的一部份),即可能為圓周運動 (再探求是否有向心力之作用) 單擺的擺動 人造衛星繞地球的運動 遊樂場中的旋轉木馬 車子轉彎 天體的運行 鐘錶指針針尖的運動 洗衣機脫水槽 旋轉中的雨傘 圓周運動圖示 鐘錶指針針尖的運動 圓周運動圖示 車子轉彎 天體的運行 人造衛星 圓周運動圖示 遊樂場中的旋轉木馬 單擺的擺動 為何做圓周運動 物體為何作圓周運動? 物體受 向心力 作用的結果 小球受到繩拉力作用,使小球的速度方向隨時都在 改變,此時手拉小球的拉力方向恰好指向圓心,此 拉力稱為 向心力 。 圓周運動為一 加速度 運動 (≠等加速度運動)
課程名稱:圓周運動
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
何謂『圓周運動』
怎知物體作圓周運動?
運動軌跡為 圓形(或圓的一部份),即可能為圓周運動
(再探求是否有向心力之作用)
單擺的擺動
人造衛星繞地球的運動
遊樂場中的旋轉木馬
車子轉彎
天體的運行
鐘錶指針針尖的運動
洗衣機脫水槽
旋轉中的雨傘
圓周運動圖示
鐘錶指針針尖的運動
圓周運動圖示
車子轉彎
天體的運行
人造衛星
圓周運動圖示
遊樂場中的旋轉木馬
單擺的擺動
為何做圓周運動
物體為何作圓周運動?
物體受 向心力 作用的結果
小球受到繩拉力作用,使小球的速度方向隨時都在
改變,此時手拉小球的拉力方向恰好指向圓心,此
拉力稱為 向心力 。
圓周運動為一 加速度 運動 (≠等加速度運動)
速度方向為 切線 方向,時時改變
向心力與向心加速度
向心力與向心加速度:
1.向心力只能改變物體運動方向,而不能改變物體運動的快慢
向心力的方向恆指向圓周運動的 圓心(曲率中心),時時改變。
2.向心力的方向恆與運動方向(速度方向) 垂直 。
3.在向心力的方向,會產生一加速度,稱為 向心加速度
加速度方向與向心力方向 相同,指向圓心
。
,時時改變
向心力消失 運動循慣性定律
物體圓周運動,若向心力消失時: 朝原運動方向飛去(∵慣性)。
(朝切線方向飛去)
向心力 F
V
【Fig. from 觀念物理 Ⅱ】
砂輪機的火花
圓周運動討論一
討論:手拉物旋轉
1.物體作圓周運動的向心力來源: 手的拉力 。
2.當物體的轉速增加,所需的向心力 愈大 。
3.若瓶子的水質量增加,所需向心力 愈大 。
1 物體質量愈大
2 轉速愈大
所需向心力愈大
討論:
圓周運動討論二
物體
向心力來源
說明
橡皮擦
橡皮擦與轉盤間的摩擦力
摩擦力f=向心力F1 圓周運動
當轉速加快,所需向心力F2 愈大
。而摩擦力 不變
,橡皮飛出
摩擦力f < 向心力 F2 f 不足以供橡皮擦作圓周運動,沿切線飛出
討論:
物體
水滴
圓周運動討論三
向心力來源
說明
水滴與槽間的摩擦力(附著力) 摩擦力f=向心力F1 圓周運動
當轉速加快,所需向心力F2 愈大
。而摩擦力 不變
,水滴飛出
摩擦力f < 向心力 F2 f 不足以供水滴作圓周運動,沿切線飛出
討論:
圓周運動討論四
汽車沿切線打滑
物體
汽車
向心力來源
輪胎與地面的摩擦力
當轉速加快,所需向心力F2 愈大
說明
摩擦力f=向心力F1 圓周運動
。而摩擦力 不變
,汽車打滑
摩擦力f < 向心力 F2 f 不足以供汽車作圓周運動,沿切線滑出
圓周運動討論五
討論:何以彎道外側比內側稍高,有利於轉彎呢
正向力 N
向心力來源
向心力 F
說
明
重量 W
汽車重量W與地面正向力N的
合力提供為轉彎所需之向心力
圓周運動討論六
討論:
向心力來源
說
明
(媒體:1 )
萬有引力
(地心吸引人造衛星的力)
範例解說:
範例解說
1. ( A )下列哪一種運動需要向心力?(甲)單擺擺動;(乙)自由落體運
動;(丙)在路面轉彎處的車輛;(丁)等速度運動物體;(戊)太空艙
環繞月球;(己)在直線上等加速度運動。
(A) 甲丙戊 (B) 乙丙丁己 (C) 乙丁己 (D) 甲丙己
2.附圖是一顆球作圓周運動,運行到甲的情形,a、b、c、d表四個方位:
在甲位置時,向心力方向為 d 。 承上,速度方向為 c 。
承 ,加速度方向為 d 。
( CD )此球曠時攝影,如圖。則可稱此球作何運動?
(A)等速度運動 (B)等加速度運動
(C)加速度運動 (D)等速率圓周運動
(E)等速度圓周運動
若球在乙處時繩子突然斷掉,
e
球將朝 h
方向飛走。
h
f
乙
g
課程結束