大家好,今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題,就是關(guān)于機械原理科氏加速度題目的問題,于是小編就整理了2個相關(guān)介紹機械原理科氏加速度題目的解答,讓我們一起看看吧。
什么條件下存在科氏加速度?
存在相對運動和存在接觸力的情況下會出現(xiàn)科氏加速度。
科氏加速度是指在旋轉(zhuǎn)參考系中,由于存在相對運動和接觸力的影響,物體所受的加速度不再是直線加速度,而是存在一定的橫向加速度。
這種現(xiàn)象通常在飛行器、火箭等空間技術(shù)的設(shè)計中應(yīng)用較多。
在地面上觀察,普通的機械運動并不會產(chǎn)生科氏加速度,需要在旋轉(zhuǎn)參考系中才會出現(xiàn)。
例如,一個球在勻速圓周運動的過程中,對于球來說是在做直線運動,但是對于觀察者來說,球是在做勻速圓周運動,這時就會出現(xiàn)球的運動軌跡呈現(xiàn)出一定的橫向偏移,即為科氏加速度。
因此,科氏加速度是相對于旋轉(zhuǎn)參考系而言的,而且只有在存在相對運動和接觸力的情況下才會出現(xiàn)。
科氏加速度是在旋轉(zhuǎn)運動中,發(fā)生向心力(Centripetal Force)作用于轉(zhuǎn)動物體,使轉(zhuǎn)動物體產(chǎn)生向心加速度(Centripetal Acceleration)的一種物理現(xiàn)象。它的存在需要滿足以下條件:
1. 物體必須處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài),即物體繞一個固定的軸線旋轉(zhuǎn);
2. 物體必須存在向心力,即物體受到的合力必須指向旋轉(zhuǎn)軸心;
3. 物體必須具有一定的質(zhì)量,加速度的大小與物體的質(zhì)量成正比;
4. 物體旋轉(zhuǎn)的速度必須是一定的,加速度的大小與旋轉(zhuǎn)速度的平方成正比。
只有同時滿足這四個條件,才會產(chǎn)生科氏加速度。在實際應(yīng)用中,科氏加速度常常用于物體的離心分離、離心泵、離心測量、離心力場等方面。
1、動系必須具備轉(zhuǎn)動角速度,也就是牽連運動必須有轉(zhuǎn)動。
2、相對運動的速度矢量方向必須不能和牽連角速度矢量平行,否則就為零。
倆構(gòu)件可做轉(zhuǎn)動運動且形成移動副時,則機構(gòu)中存在科氏加速度。當動點對某一動參考系作相對運動,同時這個動參考系又作牽連轉(zhuǎn)動時,該點將具有科氏加速度。
實際運用
有關(guān)科里奧利力
的典型例子有大氣中的氣旋(whirling)。在天氣預(yù)報節(jié)目中,你也許見到過衛(wèi)星云圖中逆時針的氣旋。在南半球這種氣旋是順時針的。傅科(Foucault,1819-1868)擺是展示地球旋轉(zhuǎn)的極好例子。
1850年,傅科在巴黎的萬神殿
(Pantheon)用了一個擺長為67m的擺,擺平面的偏轉(zhuǎn)明確地告訴人們地球是在旋轉(zhuǎn)著的??评飱W利力在微觀現(xiàn)象中也有所表現(xiàn)。例如,它使得轉(zhuǎn)動分子的振動變得復(fù)雜了,使得分子的轉(zhuǎn)動和振動能譜之間相互影響。
在非慣性參考系中觀察物體運動時會出現(xiàn)科氏加速度。
科氏加速度是由于物體受到某個力的作用時,在非慣性系中物體所受到的Coriolis力和向心力的合力產(chǎn)生的一種加速度。
當物體在一個相對于地球運動的參考系中作勻速直線運動,并且受到以該參考系為參照的力的作用時,就會出現(xiàn)科氏加速度。
科氏加速度會使得物體的運動軌跡變?yōu)榍€軌跡。
知道科氏加速度的條件可以幫助我們理解和許多天體和地球上的天氣現(xiàn)象,如臺風(fēng)的旋轉(zhuǎn)等。
跪求大神在什么情況下存在科氏加速度?
舉一個最簡單的科氏加速度的例子:你是上帝,你創(chuàng)造了一個平坦的宇宙(二維),宇宙中除了一根棍子和生活在棍子上的一只螞蟻外空無一物。
一天,你看著螞蟻悠閑地以速度vr在棍子上從左向右散步,你覺得應(yīng)該為生活增添一些變化,于是,你撥動了棍子,使得棍子以左端點為中心逆時針轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動是勻速的角速度w。這時候你發(fā)現(xiàn),一些神奇的事情發(fā)生了:1.螞蟻垂直于棍子方向的速度ve變大了(ve=w*r,由于vr的存在,使得螞蟻距離轉(zhuǎn)動中心的距離r變大了,因此牽連速度ve變大了);2.沿棍子方向螞蟻的速度vr(相對速度)的方向改變了,這是由于轉(zhuǎn)動角速度w的存在,使得vr的方向與初始方向的夾角變?yōu)閣*t。你看,科氏加速度產(chǎn)生了:由于vr不為零使得ve變大、由于轉(zhuǎn)動角速度w的存在使得vr的方向改變;根據(jù)牛頓定律,物體總是保持靜止或勻速直線狀態(tài),除非有力施加于其上,螞蟻的牽連速度變大、相對速度方向改變是因為有一個神奇的力施加在螞蟻身上,這個力就產(chǎn)生了科氏加速度,包含上述兩部分。事實上,很多物理學(xué)方程和定律是先有的數(shù)學(xué)推導(dǎo),而后物理學(xué)家們才把推導(dǎo)結(jié)果賦予其物理意義,而科氏加速度就是數(shù)學(xué)推導(dǎo)的結(jié)果,它與我們?nèi)粘I钪械某WR有一定的偏差,因此顯得有些神秘,但是事實上它是存在的。包括地球的自轉(zhuǎn)也會產(chǎn)生科氏加速度,中長跑項目規(guī)定運動員要左轉(zhuǎn)彎也是考慮到科氏效應(yīng)的緣故,其實運動員所受到的科氏力僅僅有0.05牛頓左右,是很微弱的。到此,以上就是小編對于機械原理科氏加速度題目的問題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于機械原理科氏加速度題目的2點解答對大家有用。