剛體的旋轉運動：遠心力

描述

P1.4.3.3 環繞體的遠心力 – 使用中心力量儀器和CASSY進行測量

在遠心力儀器S中，可以實驗性地研究遠心力F與旋轉質量m、質量距離r（質量離旋轉中心的距離）以及角速度ω之間的關係，從而確認遠心力的關係。

\(F = m \cdot r \cdot \omega^2\)

$r$: 軌道半徑

$\omega$: 角速度

 

在遠心力儀器S中，旋轉質量m上作用的遠心力F通過一個帶有球接頭的槓桿和軸心上的推針傳遞到一個葉片彈簧上，該彈簧的變形通過橋接的應變計電子測量。在實驗的測量範圍內，葉片彈簧的變形是彈性的，因此與力F成正比。

在實驗P1.4.3.3中，通過記錄曲線F(ω)的抛物線形狀直接推導出了遠心力與角速度ω的比例關係。

\(F \propto \omega^2\)

 

是直接從記錄曲線 F(w) 的拋物線形狀推導出的。為了驗證比例關係，

\(F \propto r\)

\(F \propto m\)

 

為了不同軌道半徑 r 和不同質量 m，記錄並評估曲線。