离心力

物理例子

想像一个围绕中心旋转的圆盘，角速度为ω。圆盘上有一质量为m{\displaystyle m}木块，并由绳子连接，绳子的另一端固定在圆盘中心，绳长为r{\displaystyle r}。木块随圆盘一同转动。假设没有摩擦力，木块的旋转是由于绳子的拉力。随圆盘一起转动的观察者看木块是静止的。根据牛顿定律，木块受到的合力应为零。那么这违反牛顿定律吗？从圆盘外惯性系观察者看，木块受到绳子的拉力，所以合力不为零。牛顿定律只有在惯性系下才成立。随圆盘一起转动的观察者所在的参考系并非惯性系。为了使牛顿定律在非惯性系下仍然“成立”，需要引用一个惯性力，即假想的“离心力”。这“力”的大小为mω ω -->2r{\displaystyle m\omega ^{2}r}，与绳子提供的拉力相等，但方向相反。如此，随圆盘一同转动的观察者看来，木块同时受到绳子的拉力和“离心力”，合力为零，牛顿定律“成立”。

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