为什么水平旋转会产生垂直的作用力?
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发布时间：2022-05-27 12:58
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热心网友
时间：2023-10-23 23:24
圆周运动需要向心力来维持.以水的情况为例,旋转的水分子需要有一个指向漩涡中心的合力来使得其可以绕着中心作圆周运动.分析单个水分子,可以近似的认为水分子受到向下的重力和外侧水的压力.这两个力的合力指向圆心.反过来,每个旋转的水分子就都对外侧上的水分子有压力.
那么根据圆周运动的公式,角速度一定时(事实上角速度并不是一定的,不过可以暂时近似认为)向心力的大小和半径程反比.因此中心附近的水分子会对外围的水造成很大的压力.而另一方面,外围水的压力又和深度有关,因此最上层的外围水分子压力较小,被中心的水分子挤得开一些,下面的水压力大,就难挤开一点.所以产生了一个漏斗形.
而对于鸡蛋和陀螺一类,还必须考虑惯性,也就是飞轮效应.这个不太好解释,简单说就是改变旋转平面会改变圆周运动物体的速度方向,从而对旋转平面造成反作用.不过可以确定的是,没有什么向上向下的力.那些都是假象,是别的力或者惯性的作用效果而已.
