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勻速轉(zhuǎn)動與勻速圓周運(yùn)動
一、區(qū)別
(1)“勻速圓周運(yùn)動”這個詞用于描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動,或描述物體質(zhì)心的運(yùn)動;“勻速轉(zhuǎn)動”這個詞用于描述剛體的運(yùn)動:剛體上每個點(diǎn)繞轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運(yùn)動.①
(2)描述勻速圓周運(yùn)動可以用軌道半徑、線速度、加速度等物理量;而描述勻速轉(zhuǎn)動不采用這些物理量,因?yàn)閯傮w勻速轉(zhuǎn)動時離轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)近不等的點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑、線速度、加速度各不相等.
二、聯(lián)系
(1)剛體做勻速轉(zhuǎn)動時,剛體上任意一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的角速度、周期、頻率,也稱為剛體做勻速轉(zhuǎn)動的角速度、周期、頻率.
(2)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動時合外力由質(zhì)點(diǎn)指向圓心;剛體繞著跟質(zhì)心不重合的轉(zhuǎn)軸做勻速轉(zhuǎn)動時,合外力或外力的矢量和由質(zhì)心指向轉(zhuǎn)軸(質(zhì)心與轉(zhuǎn)軸重合時合外力為零).②
(3)剛體做勻速轉(zhuǎn)動時,外力對轉(zhuǎn)軸的力矩的代數(shù)和為零;質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動時,外力對圓心的力矩的代數(shù)和為零.
①在一些習(xí)慣講法中,“轉(zhuǎn)動”、“轉(zhuǎn)”的含義跟“圓周運(yùn)動”、“橢圓運(yùn)動”相同.比如,“地球繞著太陽轉(zhuǎn)”,不是指“地球上每個點(diǎn)都繞著太陽中心做相同角速度的圓周運(yùn)動”,而是指“地球質(zhì)心繞著太陽中心(近似)做圓周運(yùn)動”.
②這一結(jié)論來源于質(zhì)心運(yùn)動定理.
③質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動時合外力(向心力)的作用線過圓心,對圓心的力矩為零.由此可得出外力對圓心的力矩的代數(shù)和為零.
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