引用:
作者比馬龍
"離心力" = "地心引力",合力為零,不是該走直線嗎?為何作圓周運動?
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在圓周運動中,向心力的反作用力不是離心力,前面有網兄已經說明過了
在太空船的軌道運動裡,重力提供太空船向心力,此力的反作用力是太空船作用在地球上的重力
因為太空船質量太小不明顯,很多人會忽略太空船事實上也在拉扯地球,這個力就是向心力的反作用力
如果是兩個質量接近的物體,像雙星或伴星系統,彼此的作用力就會相當明顯
而向心力作用在圓周運動的物體上並沒有被抵消
向心力造成的結果是向心加速度,也就是向心加速度造成圓周運動物體運動方向的改變
若合力為零則物體不可能方向改變
另外,所謂的離心力是慣性力,前面也有網兄提過
不過很多人可能還是搞不很清楚
以一個特別的Case來做說明:
假設今天我們拿一條很長的繩子綁著一個太空艙繞圓圈,船艙裡面有個太空人,
也就是類似衛星運動,但重力被替換成繩子,
這時繩子的張力就是取代重力成為向心力,但是繩子的張力只作用在太空船上
船裡的太空人仍然會依慣性運動延切線方向飛出
但這時太空船的地板(或者應該說牆壁)會阻止太空人飛出船外,
也就是太空人跟著太空船一起做圓周運動,但是太空人的向心力由太空船艙提供
這時太空人會覺得被壓在牆壁上,如果太空人無法得知船艙外的狀況
他會誤以為船艙牆壁有重力場,這個離心力在古典力學上解釋為慣性力
但是在地球軌道上的太空人與上面最大的例子最大的不同在於
重力是超距力,同時作用在太空船本身以及太空人上,因此太空人不會感受到慣性力
當然,廣義相對論裡的等效原理把慣性力跟重力視為等效力
anyway, that's another story.