举一特例,O点固定不动,小球做圆周运动,在最低点加速度为a=v²/L,而O点加速度为零,因此小球加速度和O点加速度是不一样的,绳子两端沿绳方向的分速度是相等的,而分加速度却不一定相等.
船的加速度a在沿绳方向的分量acosθ,此分量已包含了向心加速度,另一个则是沿半径方向速度的变化.asinθ是切向加速度.
☞一般曲线运动可以看作是半径变化的变速圆周运动.也就是把加速度看作三部分组成,一是向心加速度,二是沿半径方向速率变化的加速度,三是切向加速度.
方法一:加速度分解法
把向心加速度去除,绳子两端加速度就相等了.
沿绳方向的加速度为
a₀=acosθ-(vsinθ)²/L
a=a₀/cosθ v²sin²θ/Lcosθ
a=a₀/cosθ v₀²sin²θ/Lcos³θ
方法二:求导法
v₀=vcosθ,a₀=dv₀/dt,a=dv/dt
a₀=dv₀/dt=d(vcosθ)/dt,θ也是一个关于时间t的变量,d(vcosθ)/dt是复合函数的导数.
a₀=(vcosθ)′=v(cosθ)' v′cosθ
=v(cosωt)' v′cosθ
=-vωsinωt v′cosθ
a₀=-vωsinθ acosθ
=-v²sin²θ/L acosθ
=-v²sin²θ/L acosθ
a₀ v²sin²θ/L=acosθ
a=a₀/cosθ v²sin²θ/Lcosθ
方法三:相对运动法