离心现象的应用与防止

时间:2022-10-25 11:28:02

【前言】离心现象的应用与防止由文秘帮小编整理而成,但愿对你的学习工作带来帮助。当F<mω2r时,物体逐渐远离圆心; 当F>mω2r时,物体逐渐靠近圆心. ■ 二、 离心现象的应用 ■ 1. 离心干燥器 当网笼转得比较慢时,水滴跟物体的附着力F足以提供所需的向心力使水滴做圆周运动. 当网笼转得比较快时,附着力F不足以提供所需的向心力,于是水滴做离心运...

离心现象的应用与防止

■ 一、 离心现象及成因

做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向,它之所以没有飞出去是因为向心力持续地把物体拉到圆周上来,使物体同圆心的距离保持不变. 做匀速圆周运动的物体,在所受合力突然消失,或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动. 这种运动叫做离心运动.

进一步分析:

当F=mω2r时,物体做匀速圆周运动;

当F=0时,物体沿切线方向飞出;

当F<mω2r时,物体逐渐远离圆心;

当F>mω2r时,物体逐渐靠近圆心.

■ 二、 离心现象的应用

■ 1. 离心干燥器

当网笼转得比较慢时,水滴跟物体的附着力F足以提供所需的向心力使水滴做圆周运动. 当网笼转得比较快时,附着力F不足以提供所需的向心力,于是水滴做离心运动,穿过网孔,飞到网笼外面. 所以该装置是利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉以达到干燥的目的的.

洗衣机的脱水筒原理与之类似.

■ 2. 用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内

当离心机转得比较慢时,缩口的阻力F足以提供所需的向心力,缩口上方的水银柱做圆周运动. 当离心机转得相当快时,阻力F不足以提供所需的向心力,水银柱做离心运动而进入玻璃泡内.

■ 3. “棉花糖”的产生

内筒与洗衣机的脱水筒相似,里面加入白砂糖,加热使糖熔化成糖汁. 内筒高速旋转,黏稠的糖汁就做离心运动,从内筒壁的小孔飞散出去,成为丝状到达温度较低的外筒,并迅速冷却凝固,变得纤细雪白,像一团团棉花.

■ 4. 离心泵

离心其实是物体惯性的表现. 水泵在工作前,泵体和进水管必须灌满水形成真空状态,当叶轮快速转动时,叶片促使水很快旋转,旋转着的水在惯性的作用下从叶轮中飞去,泵内的水被抛出后,叶轮的中心部分形成真空区域. 水源的水在大气压力(或水压)的作用下通过管网压到了进水管内. 这样循环不已,就可以实现连续抽水. 在此值得一提的是:离心泵启动前一定要向泵壳内充满水后,方可启动,否则泵体将不能完成吸液,造成泵体发热,震动,不出水,产生“空转”,对水泵造成损坏. 离心泵的种类很多,按叶轮吸入方式可分为:单吸式离心泵、双吸式离心泵.

■ 三、 离心现象的防止

■ 1. 汽车拐弯时限速

在水平公路上行驶的汽车,转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的. 如果转弯时速度过大,所需向心力F大于最大静摩擦力Fmax,汽车将做离心运动而造成交通事故. 因此,在公路弯道处,车辆行驶不允许超过规定的速度.

■ 2. 高速转动的砂轮和飞轮

高速转动的砂轮和飞轮,都不得超过允许的最大转速,如果转速过高,砂轮和飞轮内部分子间的相互作用力不足以提供所需的向心力时,离心运动会使它们破裂,甚至酿成事故.

当然我们可以从离心运动产生的条件寻找防止离心现象发生的方法:一方面我们可以减小物体运动的速度,使物体做圆周运动时所需的向心力减小,另一方面我们可以增大合外力,使其达到物体做圆周运动时所需的向心力.

在认识了离心运动后同学们必须要明确两个重要问题:第一、做离心运动的质点是做半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动,它不是沿半径方向飞出去. 第二、做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用,因为没有任何物体提供这种力. 离心现象的本质是物体惯性的表现.

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