生活中的离心运动

陈助兴

【摘 要】离心现象是日常生活中常见的现象，例如砂轮磨刀时打磨下来的炽热微粒沿切线方向飞出；洗衣机脱水筒在高速旋转时，可将附着在衣物上的水分甩掉，高速公路上，汽车作半径较小的转弯时，坐在车上的人明显感到有向外运动的趋势等。关于离心运动，越来越被人们所理解，也制作出越来越多的离心机械。

【关键词】离心运动；离心机械；应用

最近在复习高一物理知识《离心运动及现象》时，发现了一些关于离心运动应用的有趣的生活例子，使我对离心运动有了更进一步的理解。所谓的离心运动：就是做匀速圆周运动的物体，在所受的合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，物体所做的逐渐远离圆心的运动。下面我们一起来了解一下离心运动在生活中的一些应用。

1洗衣机的甩干桶是利用什么原理甩干衣物

洗衣机的甩干筒壁上有许多小洞，当我们将湿衣服放进去甩干的时候，甩干筒飞快的旋转，衣服就附着在筒内壁随筒高速旋转，此时衣服里的水在离心力的作用下从甩干桶的小洞跑出去了，所以就把衣服甩干了。

2制作“棉花”糖的原理

我们小时候大都喜欢吃棉花糖，而且当时一定非常奇怪.为什么一颗一颗的白砂糖，经过机器一转，就变成又松又软的“棉花”不断向外“飞出”？

原来制作“棉花”糖机器的内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。当内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去成为丝状，到达温度较低的外筒迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。

3医学血液分离器

医学上血液离心分离装置如图所示，当离心分离器带着试管绕竖直轴高速旋转时，两个试管几乎处于水平位置，如图所示，只需将两种沉淀的加速度进行比较，就可比较其沉淀的快慢。

3.1关于离心沉淀：设试管中液体的密度为ρ0，内有密度为ρ、体积为ΔV的微小颗粒，其中ρ>ρ0，当离心分离器带着试管高速旋转时，试管中与转轴相距r、体积为ΔV的液滴做圆周运动，向心力为F=ρ0ΔVω2r这个向心力肯定是周围的液体所提供的，而“悬浮”在试管中的体积为ΔV，密度为ρ（ρ>ρ0）的微小颗粒，它若处在该处，随离心分离器旋转时所需向心力为F′=ρΔVω2r而周围液体所能提供向心力只有F=ρ0ΔVω2r，因为ρ>ρ0，所以F

3.2关于“重力沉淀”：液体中的微小颗粒的重力为G=ρΔVg，而所受浮力为F′=ρΔVg，则微粒下沉的加速度为。

3.3比较以上两个加速度可以发现，只要ω2r>g，即ω>，离心沉淀就比重力沉淀快。所以我们为了加快血液分离，通常让机器转得快些和让机器臂长适当的大些。

所以医学上通常采用离心沉淀来快速的让血液沉淀，可以比自然的重力沉淀快得多。

当然，现实生活中关于离心运动应用的例子举不胜举。比如：汽车转弯的过程、工厂里高速运转电砂轮或飞轮、游戏乐园里的海盗船等等，都是值得我们去探究的。因此，我们应该好好的学习物理知识，让物理知识从生活中来，再到生活中去！

参考文献：

[1]万达明.“离心球”离心运动解释的商榷[J].物理教师，1984年01期.

[2]肖树声.自制演示离心运动的实验装置[J].物理教师，1991年06期.

[3]泵的原理.机械工业出版，2010.3.