向心力, SPM Physics Glossary

释义

指向圆心、使物体沿圆形路径运动的合力，例如维持卫星绕轨道运行的力。

向心力是指向圆心、使物体沿圆形路径运动的合力。它是合力，而不是一种新的力，单位为牛顿（N）。

其大小由 F = mv²/r 给出，其中 m 是质量，v 是速率，r 是半径。例如，对卫星而言引力充当向心力；对绳上的球而言则是张力。

一个 0.5 kg 的球在 2 m 长的绳上以 4 m s⁻¹ 运动，需要 F = mv²/r = 0.5 kg × (4 m s⁻¹)² ÷ 2 m = 4 N，指向圆心。

不要把向心力与所谓的离心力混淆。向心力是指向圆心的真实力；乘客似乎感到的向外推力并不是作用在物体上的真实力，而是惯性使物体保持直线运动、同时座椅把它向内推的结果。

在试卷二中，常问说出向心力的方向或在给定情境中解释什么提供向心力。要指出真正指向圆心的力（张力、引力、摩擦力），并说明它指向圆心。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

常见问题

向心力朝哪个方向作用？

它始终指向圆形路径的圆心。这个指向内侧的合力不断改变物体的方向，使其保持沿圆周运动。

哪个公式给出向心力？

F = mv²/r，其中 m 是质量，v 是速率，r 是圆形路径的半径。力随速率增大，随半径增大而减小。

离心力是真实的力吗？

不是。物体上没有真实的向外的力。向外的感觉来自惯性；圆周运动所需的唯一真实力是指向内侧的向心力。