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匀速圆周运动不是匀速运动。匀速运动的全称是均匀的速度的直线运动,它的速度的方向和大小都是是不变的。匀速圆周运动的全称是均匀的速率的圆周运动,加速度的方向一直在变,是变速运动。
匀速圆周运动
质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做“匀速圆周运动”,亦称“匀速率圆周运动”。因为物体作圆周运动时速率不变,但速度方向随时发生变化。所以匀速圆周运动的线速度是无时无刻不在变化的。
匀速运动
匀速运动是指物体的速度为一定值。此时物体在一直线上运动,且在任意相等的时间间隔内通过的位移相等。匀速运动只有匀速直线运动,但匀速圆周运动实际上是匀速率圆周运动或者是匀角速度运动,其加速度不为零,故匀速圆周运动不是匀速运动。
匀速圆周运动的公式解析
匀速圆周运动公式
1.线速度V=s/t=2πr/T
2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4.向心力F=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f
6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。