向心力定义

使物体保持圆周运动的合力称为向心力。每个以速度v沿半径r的圆周运动的物体都会受到一个指向路径中心点的加速度。使物体进行圆周运动的力称为向心力，它并非基本力。根据牛顿第一定律，物体除非受到外力作用，否则将继续沿直线运动。在这种情况下，向心力就是外力。向心力公式指出，向心力是质量（以千克为单位）与切向速度（以米/秒为单位）的平方的乘积，再除以半径（以米为单位）。这个公式预测，切向速度加倍时，向心力也会加倍。向心力的例子包括摆动系绳球线中的张力，以及使航天器保持轨道运动的引力。甚至可以存在更多的力，只要它们都共同产生一个指向圆周路径中心的合力（通过它们的矢量和）。

力作用在物体运动方向的中心点或密切圆（如果路径不是圆形，则该圆最符合物体的局部路径）的方向。由于速度在公式中是平方的，因此速度加倍需要四倍的力。曲率半径与力之间的反比关系表明力与径向距离的平方成正比。表达这种力的另一种方法是使用物体的旋转速度，它与切向速度相关。由于粒子加速器中的速度可以接近真空中的光速，同样的静止质量现在会产生更大的惯性（相对论质量），需要更多的力才能达到相同的向心加速度。

日常生活中的例子

1. 当你用绳子甩球或旋转套索时，绳子上的应力会将物体推向中心。
2. 当汽车旋转时，地面与车轮之间的摩擦力产生向心力。
3. 在过山车中，当你绕环形轨道行驶时，座椅或墙壁将你推向中心的正常力提供了向心力。
4. 行星绕太阳公转时所受到的向心力是由引力产生的。

向心力与离心力的区别

1. 作用在曲线运动物体上的力分量，指向旋转轴或曲率中心的方向，称为向心力。
2. 离心力是一种假想的力，它以圆形运动，方向背离圆心。
3. 它从惯性角度观察。
4. 从非惯性参照系观察离心力。
5. 汽车轮胎与路面之间的摩擦力产生的向心力，使得汽车在圆形水平道路上过弯时能够转弯。
6. 当行驶中的汽车突然向左转弯时，车内乘客会感到被向外推。这是由于乘客受到离心力的作用。