離心運動理論應用

1.一種名叫“離心澆鑄”的先進技術，也得益于這種現(xiàn)代分離術。當模具繞一固定軸旋轉(zhuǎn)，達到500轉(zhuǎn)每分時，將融化了的液態(tài)金屬倒入其中，它將以巨大的慣性離心力向模具壁緊壓，同時夾雜在液態(tài)金屬里的氣體和熔渣，由于其密度遠小于液態(tài)的金屬，因此它們必將從金屬里被分離出來跑向模具的空處。按此法澆鑄出的金屬零件密實、均勻，而且不含氣泡和裂痕，從而大大提高了使用壽命。

2.在一個盛有清水的圓筒形容器（轉(zhuǎn)鼓）中，倒入一組同樣大小的鋼球和木球，然后啟動馬達使其繞軸高速旋轉(zhuǎn)。此時，由于離心力的大小正比于物體的質(zhì)量（在體積相同的正比于它的密度），所以鋼球很快被甩到最外層，而木球則被推向轉(zhuǎn)軸，清水則占據(jù)了“中間地帶”?？梢?，一旦轉(zhuǎn)鼓高速轉(zhuǎn)動起來，一個小小的“離心國”里，等級是何森然！凡是進入其中的“游客”，無論是固體還是液體，都無一例外地嚴格遵守其“法規(guī)”――按密度分層排列。密度小者（輕相）聚集在‘中央即轉(zhuǎn)軸附近。密度大者（重相）則分散在轉(zhuǎn)鼓壁附近?？茖W家把這種現(xiàn)象稱為離心沉降。如果在轉(zhuǎn)鼓上開滿小孔，則其中的液體就會在離心力作用下通過小孔被“驅(qū)逐出境”，而固體顆粒則停留在轉(zhuǎn)鼓壁面上從而達到脫水的目的，這種現(xiàn)象稱為過濾。例如，奶油的提取，啤酒、果汁和清漆的澄清，植物油、抗菌素和酵母的分離，三廢治理中污水的凈化，就屬于離心沉降；而煤、礦石和海鹽的脫水以及某些化學肥料的分離則屬于離心過濾。

上面這個有趣實驗告訴我們，要將存在密度差的兩種物體（液體或固體）高效地分離開來，可以依靠慣性離心力，它是由物體做高速轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的。瑞典科學家斯維伯格和比姆斯相繼獲得了很大的離心力場，可以高效地完成像細菌、病毒等超細微粒的沉降，將它們從水狀懸浮液中分離出來。提供這種強大離心力的機械裝置稱為離心機。據(jù)統(tǒng)計，世界上最大型離心機的轉(zhuǎn)鼓容量約為2000L,最小的則只有1ML多。然而，人類的衣食住行卻很難離開它。

3.啤酒何以清澈透亮？ 原來這也與離心分離密切相關。因為，在麥汁中含有一種極不穩(wěn)定的冷凝固物，應盡量減少其含量才能保證成品啤酒不致出現(xiàn)冷混濁現(xiàn)象。然而，這種冷凝固物的粒子極為微小，直徑僅有0。1――0。5微米，很難除凈。但若采用高速離心機進行分離處理，就比較容易實現(xiàn)凈化。因為，這種粒子雖然微小，但由于與液相之間存在密度差，所以一旦進入強大的離心力場后，二者立即“分道揚鑣”，從而可以很容易把冷凝固粒子剔除。同樣，從蔗糖水溶液中分離蔗糖，也必需依靠先進的離心沉降方法。

人們利用離心運動的原理制成的機械，稱為離心機械。例如離心分液器、離心節(jié)速器、離心式水泵、離心球磨機等都是利用離心運動的原理。當然離心運動也是有害的，應設法防止。例如砂輪的轉(zhuǎn)速若超過規(guī)定的最大轉(zhuǎn)速，砂輪的各部分將因離心運動而破碎。又如火車轉(zhuǎn)彎時，若速度太大會因傾斜的路面和鐵軌提供給它的向心力不足以維持它作圓周運動，就會因離心運動而造成出軌事故。

1. 離心現(xiàn)象是慣性的表現(xiàn)

2. 離心運動并非沿半徑方向飛出去的運動，而是運動的半徑變大，或沿切線方向飛出。

3. 離心運動并不是受到離心力的作用，而是向心力不足。

1.做圓周運動的質(zhì)點，當合外力消失時，它就以這一時刻的線速度沿切線方向飛去。

2.做離心運動的質(zhì)點是做半徑越來越大的運動或切線方向飛出的運動，它不是沿半徑方向飛出。

3.做離心運動的質(zhì)點不存在所謂的“離心力”作用，因為沒有任何物體提供這種力。

物體做離心運動在的軌跡可能為直線或曲線。半徑不變時物體作圓周運動所需的向心力，是與角速度的平方（或線速度的平方）成正比的，公式為向心力=物體的質(zhì)量x線速度的平方/半徑（或物體的質(zhì)量x角速度的平方x半徑）。即

若物體的角速度（或線速度）的大小增加了，而向心力沒有相應地增大，此時，向心力已不足以維持物體繼續(xù)做勻速圓周運動，由公式，物體到圓心的距離就不能維持不變，而要逐漸增大使物體沿螺線遠離圓心。若物體所受的向心力突然消失，即將沿著切線方向遠離圓心而去。

汽車在水平公路轉(zhuǎn)彎； 汽車在內(nèi)低外高的斜面轉(zhuǎn)彎。

火車軌道轉(zhuǎn)彎處，軌道也設計成內(nèi)低外高的傾斜面防止事故。

1.從葵花籽中提取植物油，首先必須剝殼，這也不能不求助于離心機，因為殼與仁的密度不相同，因此它們來到離心機后就必然鬧分家。20世紀80年代初問世的國產(chǎn)“多層離心式葵花籽剝殼機”，其甩盤直徑雖只有0.5米，但一天足可脫殼100噸，相當于100000個“巧嘴媳婦”。

2.在血蛋白的開發(fā)中，分離術也大有用武之地。例如豬血，它由血細胞和血漿組成，前者密度為1.09克每立方厘米，后者密度為1.024克每立方厘米，相差甚微。不過，若將豬血倒入專用的離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，當轉(zhuǎn)速提高到6000轉(zhuǎn)每分時，豬血漿就集中于轉(zhuǎn)軸附近，可用導管引出，用以加工色香味俱佳的血腸.和血漿餃。