离心现象

离心现象

我们可以看到,在静止状态下,橙色的乒乓球浮在水面上,红色的实心球沉在水底。按下启动按钮,转动旋钮,使得整个系统快速转动。发现,随着转速越来越快,原本浮在水面上的乒乓球沉入了水底,原本沉在水底的实心球浮在了水面上。这是因为,当系统快速转动起来后,想让原本沉在水底的实心球绕中间转轴转动,需要给他提供足够的向心力,但是倾斜的管子给他提供的向心力不足以让他能够稳定的围绕中心转轴转动,因此它便会逐渐的远离转轴所在的圆心,产生了我们看到的离心现象。乒乓球不仅不会产生离心现象远离转轴,反而会离转轴越来越近是因为,透明管子内充满了水,并且上端已经封闭。当管子快速转动后,管内的水产生了离心现象。水的密度比乒乓球的密度大,想让二者做圆周运动,需要给水提供更大的向心力才可以。而当管壁能够给二者提供的向心力都不足以使其做圆周运动时,自然水的离心现象会更加明显。

类似的,中间的这个水槽在静止状态下,水面是水平的。当其快速转动后,由于离心现象,处在中间位置的水会向远离转轴的方向运动,从而产生出了这种形状的水面,这个水面的形状就是抛物线。

同样的,右侧的这个具有弹性的圆环,当其快速转动起来后,由于离心现象,会出现向外扩张的情况。由于圆环的外侧向外扩张,从而导致了顶部位置的下降。


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