論完美與和諧的圓周運(yùn)動(dòng)

楊駿

古人認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)是最完美與最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)的一種特殊形式，而圓周運(yùn)動(dòng)又是曲線運(yùn)動(dòng)的一種特殊形式.本文將從動(dòng)力學(xué)角度闡述圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).

1 什么是圓周運(yùn)動(dòng)

當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓或者是圓的一部分時(shí)，我們說(shuō)物體做圓周運(yùn)動(dòng).這里的一個(gè)難點(diǎn)是如何理解“圓的一部分”這句話.有時(shí)候我們會(huì)遇到一個(gè)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其軌跡根本就不是一個(gè)圓，如常見(jiàn)的模型：汽車過(guò)拱形橋（見(jiàn)圖1）.當(dāng)汽車經(jīng)過(guò)橋頂?shù)囊凰查g，我們認(rèn)為此時(shí)汽車正處于圓周運(yùn)動(dòng)的某一個(gè)瞬時(shí)，而此時(shí)的軌道半徑就是該點(diǎn)的曲率半徑.