作业帮 > 物理 > 作业

为什么质点所受合外力与速度方向垂直时,不改变速度大小.既然在垂直于速度的方向上有加速度,就会

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/06 02:50:26
为什么质点所受合外力与速度方向垂直时,不改变速度大小.既然在垂直于速度的方向上有加速度,就会
内产生一个速度,就可以将互相垂直的两个矢量进行合成,通过图示,明显大小和方向都会改变
为什么质点所受合外力与速度方向垂直时,不改变速度大小.既然在垂直于速度的方向上有加速度,就会
就拿匀速圆周运动作为例子好了,速度沿切线方向,加速度指向圆心,始终是垂直的,所以速度只改变方向不改变大小.至于你自己的分析,是把“无穷小”的东西当成有限的了.正如你说的,在加速度方向隔一个微小时间会有一个速度的改变量,新的速度是两者的合成.但你有没有想过,只要速度产生了任何一点变化,为了保证加速度与它垂直,其方向也会随之改变.所以严格来说,在垂直初始速度的方向上画速度改变量,只有在“无穷小”的意义上才是成立的.如果你画出了一个速度改变量,不管它再怎么小,都不是“无穷小”,当然会觉得速度大小变化了.
再问: 如何证明速度大小不变呢
再答: 用动能定理,外力的功率等于力点乘速度,因为两者垂直,所以为零,动能不变,速度大小不变(方向可变)。
再问: 有其他的理由吗,我是个高一学生,还没学动能定理
再答: 如果要用我最开始讲的”无穷小“来解释又需要用到微积分,更复杂了。我想你可以这么考虑,把速度矢量的一端固定在原点,另一端将会由于加速度而运动。既然加速度总是跟速度垂直,那我可以这么说”速度矢量端点的运动方向时刻与速度矢量本身保持垂直“。这样很容易看出来速度矢量的端点其实是在一个固定的球面上运动,其半径就是速度矢量的大小。换句话说,速度矢量的大小不变,方向变化。