質(zhì)點(diǎn)沿圓周運動(dòng),假設在任意相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(cháng)度都相等,這種運動(dòng)就叫做“勻速圓周運動(dòng)”,亦稱(chēng)“勻速率圓周運動(dòng)”。因為物體作圓周運動(dòng)時(shí)速率不變,但速度方向隨時(shí)發(fā)生變化。所以勻速圓周運動(dòng)的線(xiàn)速度是每時(shí)每刻都在發(fā)生變化的。
做勻速圓周運動(dòng)的充要條件是:
具有初速度(初速度不為零)。
始終受到大小不變,方向垂直于速度方向,且在速度方向同一側的合外力。
用實(shí)驗驗證向心力公式測定勻速圓周運動(dòng)向心力的實(shí)驗儀器種類(lèi)非常多,它們不僅能定性驗證,而且也能定量測定,驗證的基本步驟是:
第一,在確定轉速、圓周半徑都恒定的前提下,驗證向心力與質(zhì)量是不是正比關(guān)系。用來(lái)作對比實(shí)驗的兩物體要經(jīng)過(guò)嚴厲配重,并且用天平測量出兩球的質(zhì)量一個(gè)是另一個(gè)的一半,實(shí)驗顯示:測力計所示的向心力隨著(zhù)作圓周運動(dòng)物體質(zhì)量的加倍而加倍,這就證明了向心力與物體質(zhì)量的正比關(guān)系。
其次,在保持質(zhì)量、運動(dòng)半徑都恒定的情況下。由于角速度與轉速是正比關(guān)系,所以我們只需要驗證向心力與轉速的平方是不是正比關(guān)系。實(shí)驗時(shí),轉速增加到2倍,從測力計上可以看出,在答應的誤差范疇內,向心力增加到4倍。驗證了向心力跟角速度的平方成正比。