向心力计算公式,求向心力的概念和定义以及公式

物体做圆周运动时向心力计算公式，沿半径指向圆心方向的外力（或外力沿半径指向圆心方向的分力）称为向心力,又称法向力.

　　向心力公式：F向=mrω^2

　　=mv^2/r

　　=4π^2mr/T^2

　　1．匀速圆周运动是非匀速曲线运动（或称空加速运动）．

　　匀速圆周运动的速度方向时刻改变，必定存在加速度．从运动学角度可以证明，做匀速圆周运动的物体的加速度大小为a=v^2/r=ω^2r，方向总是指向圆心，因此匀速圆周运动的加速度，叫向心加速度．向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小．

　　匀速圆周运动的速度和加速度，虽然大小均不变，但它们的方向却时刻变化．因此，匀速圆周运动是变速运动，而且是非匀变速运动．

　　2．对向心力的认识．

　　（1）向心力是从力的效果来命名的，因为它产生指向圆心的加速度，所以称它为向心力．它不是具有确定性质的某种类型的力．相反，任何性质的力都可以作为向心力．实际上它可是某种性质的一个力，或某个力的分力，还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力．

　　（2）向心力为何不把物体拉向圆心

　　做圆周运动的物体，速度方向时刻要改变，为了改变物体速度的方向 需要一定大小的力，而向心力的大小恰好就等于所需要的力，因而它没有“余力”把物体拉向圆心．

　　3．匀速圆周运动和非匀速圆周运动

　　圆周运动按照速度大小是否变化可分为匀速圆周运动和非匀速圆周运动两类．

　　做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，只是方向改变，因此加速度总是指向圆心，其大小不变；合外力亦总是指向圆心，大小不变．

　　做非匀速圆周运动的物体，速度方向和大小均变，它除了有指向圆心的加速度外，还有沿切线方向的加速度，所以合加速度不指向圆心，所受合外力也不指向圆心。物体的向心加速度大小a=v^2/r随v值变化，向心力a随F=ma值变化．例如，小球沿竖直平面内的光滑圆轨道运动，如图所示，球从上向下通过A点时的受两个力作用，

　　其中重力G方向与Va相同，使小球速度大小发生变化，轨道弹力N与Va垂直，指向圆心，使小球速度方向发生变化，即提供小球做圆周运动的向心力，合力F与Va成一角度，并不指向圆心.

　　4.在匀速圆周运动中，合外力不改变线速度大小，向心力即为物体所受的合外力； 在变速圆周运动中，合外力一方面要改变线速度的大小，另一方面要改变线速度的方向，所以向心力不一定等于物体所受的合外力，并且由于变速圆周运动线速度大小不恒定，所以变速圆周运动中向心力大小不恒定.

上式中，an表示向心加速度，Fn表示向心力，m表示物体质量，v表示物体圆周运动的线速度（切向速度），w表示物体圆周运动的角速度，T表示物体圆周运动的周期，f表示物体圆周运动的频率，R表示物体圆周运动的半径。（W=2π/T）

向心加速度的物理意义：是用来描述物体做圆周运动的线速度方向变化快慢的物理量。

由牛顿第二定律，力的作用会使物体产生一个加速度。合外力提供向心力，向心力产生的加速度就是向心加速度。可能是实际加速度，也可能是物体实际加速度的一个分加速度。

扩展资料

向心加速度的思维误区：

①误认为匀速圆周运动的向心加速度恒定不变，所以是匀变速运动，实际上，合力方向时刻指向圆心，加速度是时刻变化的。

②据公式an=v²/r，误认为an与v²成正比，与半径r成反比;只有在半径r确定时才能判断an与v或an与w的关系。

③误认为做圆周运动的加速度一定指向圆心。只有做匀速圆周运动的物体其加速度才指向圆心，做变速圆周运动的物体存在一个切向加速度，所以不指向圆心。

参考资料来源：百度百科-向心加速度