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加速度计算公式(加速度的公式)

发布于:2023-12-19 16:40:08 来源:互联网

考虑到你可能还没学过导数,但既然会提出这样的问题,应该是已经学过匀速圆周运动了。所以我们不加证明的引用一个公式:法向加速度 , 其中v为线速度,R为圆的半径。

注意:这个公式不仅仅适用于匀速圆周运动,对于变速圆周运动同样适用。

更一般地,如果我们考虑任意一条运动轨迹,则R表示曲线上某一点的曲率半径。(这个不懂没关系,不影响后面)

但是与匀速圆周运动不同的是,我们需要提出一个

切向加速度

的概念:即质点作曲线运动时所具有的

沿轨道切线方向的加速度

,通常记作 .

我们知道 ,所以法向加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小;而 ,所以切向加速度只改变速度的大小,不改变速度的方向。匀速圆周运动作为特例,其速率始终不变,所以 .

明白了这些基本概念,我们就可以开始处理这个问题了。

这里我似乎选了一个意义不大的参量 。因为原问题本来放在直角坐标系中,要求的是竖直加速度;而且这也不是匀速圆周运动,角度和时间并不成正比。好像选角度为参量没什么帮助。但是我觉得用直角坐标表示圆,本身就是一个很麻烦的事情,不如直接用角确定位置;而且有了角度很好刻画一些几何关系。下面我们主要的目标就是求解 及 ,再把它们重新投影回y方向上。

首先是角度与时间的关系:

再来表示线速度:

法向加速度:

由于x方向无加速度: 故

求出y方向加速度:

最后将第1式带入最后的表达式即可,我嫌麻烦就不打了,最终答案和其他答主一样。

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