演示约定:固定圆周半径 r=5 m。令线速度 v=8 m/s,计算 aᶜ=v²/5,得到向心加速度 aᶜ=12.8 m/s²。速度翻倍时向心加速度变为四倍,方向始终指向曲率中心。
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公式、图像和实验参数马上就绪。
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改变“线速度 v”时,向心加速度 aᶜ会怎样变化?
速度方向持续转动需要指向圆心的加速度。 在交互演示中,纵轴严格表示“向心加速度 aᶜ”,不再使用没有物理或数学含义的响应百分比。
先辨认公式中的量:aᶜ:向心加速度;v:线速度;ω:角速度;r:半径。先确定题目要求的是哪一个量,再决定是否需要移项或换算单位。
本页只改变“线速度 v”,其余量采用明确的演示约定:固定圆周半径 r=5 m。这样曲线上的变化只来自一个变量。
按通式 aᶜ=v²/r=ω²r 建立计算关系。当前模型的实际计算是:计算 aᶜ=v²/5。
速度翻倍时向心加速度变为四倍,方向始终指向曲率中心。 数据曲线展示的是这一真实计算结果,动画中的当前点也取自同一结果。
最后检查适用边界:适用于瞬时圆周曲率半径 r。 若输入触及无定义点,界面会明确显示“无有效结果”,曲线也会在该处断开。
演示约定:固定圆周半径 r=5 m。令线速度 v=8 m/s,计算 aᶜ=v²/5,得到向心加速度 aᶜ=12.8 m/s²。速度翻倍时向心加速度变为四倍,方向始终指向曲率中心。
适用于瞬时圆周曲率半径 r。
固定圆周半径 r=5 m
读图时先看横轴“线速度 v”,再看纵轴“向心加速度 aᶜ”。演示中固定的量只是为了形成一条可比较曲线,不是通式额外增加的普遍条件。
调节“线速度 v”,在“固定圆周半径 r=5 m”的约定下,用真实计算曲线和变量关系理解 aᶜ=v²/r=ω²r。
调节“线速度 v”,在“固定圆周半径 r=5 m”的约定下,用真实计算曲线和变量关系理解 aᶜ=v²/r=ω²r。
当前输入为 8 m/s,实时结果为 12.8 m/s²。
再比较最小、基准、最大三个值,并用适用条件排除无意义输入。