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中心力运动
13.5
中心力系统涉及作用在物体上并指向固定点(通常是原点)的力。该力由物体到固定点的距离决定。
如果物体的质量为 'm',则使用极坐标来描述其运动方程。
力的方位角分量为零。重写此方程并对其进行积分,可得径向距离的平方与角速度的乘积为常数。
当物体发生角位移 dθ 时,其所扫过的面积为 dA。这意味着该物体的面速度为一常数。
因此,径向分量的一阶和二阶时间导数可以利用微分的链式法则以及物体的面速度来表示。
此处定义了一个新的因变量,该变量简化了运动方程的径向和角向分量。
将径向和角速度分量代入运动方程,可得到物体在中心力作用下运动轨迹的方程。
中心力系统是通过在指向固定点(通常是原点)的物体上施加力来对其进行操作,力的大小通常是由物体与该固定点之间的距离所决定的。对于质量为 "m" 的物体,可以采用极坐标来表达其运动方程。值得注意的是,该系统中不存在力的方位角分量。对该方程的全面重写和积分表明了径向距离的平方和角速度的乘积可以保持不变。
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