五、离心现象及其应用

离心运动 做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总是有沿着圆周切线飞去的倾向，其所以没有飞去，是因为向心力不断地把物体从圆周运动的切线拉到圆周上来，使它同圆心的距离保持不变。一旦向心力突然消失， 例如图 11－4 中的细绳突然断了，物体就沿切线飞去，离圆心越来越远。

除了向心力突然消失这种情况外，在合外力不足以提供物体做圆周运动所需的向心力（F=mr? 2）时，物体也会逐渐远离圆心。这时，合外力虽然把物体拉离开切线，但还不能把它拉到圆周上来，物体就如图 11－17 所示那样，沿着切线和圆周之间的某条曲线运动，离圆心越来越远。

做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。

离心机械 利用离心运动的机械叫做离心机械。离心机械的种类很多，下面介绍两种常见的离心机械：离心干燥器和离心转速计。

离心干燥器是用来甩掉附着在物体上的水分的装置，在纺织厂里普遍利用它来使棉纱、毛线或纺织品干燥。

离心干燥器的主要部分是一个圆筒状金属网笼（图 11－18），湿的物体就放在网笼里面。当网笼转动得相当快时，水滴跟物体的附着力小于水滴做圆周运动需要的向心力，水滴就离开物体，穿过网孔，飞到网笼外面。洗衣机里的脱水筒（图 11－19），也是利用这个道理，把洗过的湿衣服甩干的。

离心转速计是用来测量机器转速的一种仪器，它的构造如图 11－20 所示。在转速计的转轴 OO＇上的 E 处安装着一根轻的金属棒，棒的两端有两个重球 m1 和 m2，金属棒可以绕 E 点转动。弹簧 L1 和 L2 用来把金属棒拉向转轴。滑套 K 可以沿转轴上下移动。把转速计的转轴 OO＇跟机器的转轴连接在一起，当机器的轴转动时，OO＇随着转动，重球 m1 和 m2 跟着做圆周运动，所受的向心力是由弹簧的拉力提供的。轴转动得越快，重球做圆周运动的半径就越大。滑套 K 在轴上就上升得越高，同时带动指针偏转，从刻度盘上就可以读出机器的转速。

请你分析一下，为什么轴转动得越快，重球做圆周运动的半径就越大。

一些有害的离心运动 离心运动有时会造成危害，需要设法防止， 汽车转弯的地方不允许超过规定的速度，以免由于离心运动造成交通事故。高速转动的砂轮、飞轮，都不得超过允许的最大转速，如果转速过高， 砂轮、飞轮内部的相互作用力小于需要的向心力，离心运动会使它们破裂， 甚至酿成事故。飞机俯冲拉起时，由于离心运动会造成飞行员大脑贫血， 四肢沉重，这种现象叫做过荷。过荷太大时，飞行员会暂时失明，甚至晕厥，飞行员可以通过加强训练来提高自己的抗荷能力。图 11－21 是离心试验器的原理图，它用来研究过荷对人体的影响，测验人的抗荷能力。

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图 11-21 离心试验器