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離心技術(centrifugation)是利用物體高速旋轉時產生強大的離心力,使置于旋轉體中的懸浮顆粒發生沉降或漂浮,從而使某些顆粒達到濃縮或與其他顆粒分離之目的。這里的懸浮顆粒往往是指制成懸浮狀態的細胞、細胞器、病毒和生物大分子等。
離心力是慣性力的一種,由于一切物質都具有“慣性”特性。雜技中的“火流星”,也是利用離心力使火流星旋轉而不會掉下來,人造地球衛星也是利用它繞地球旋轉產生的離心力與地球對它的吸引力相平衡而不停地繞地運行,既不會掉回地面,也不會離開地球飛向宇宙空間。
離心力是什么離心力不是力,是離心加速度的外在表象,也是引起離心現象的原因。在物理學中,并沒有離心力的存在。離心力不是真正意義上的力。
力需要施力物體。真正意義上的力是不能脫離施力物體而存在的。而離心力恰巧就沒有施力物體。所以它并不是真正意義上的力。
力可以使物體具有加速度。反過來也一樣,加速度也可以等效為力。力總是與加速度相伴出現。力是引起運動狀態改變的原因,運動狀態改變就必然會有加速度。所以當一個物體具有加速度時和一個物體受力時,從效果上來講是沒有區別的。但是加速度真的可以脫離力而存在嗎?
確實,絕大多數情況,加速度是由力引發的。力與加速度可以說是因果關系,力為因,加速度是果。整個宇宙里沒有力而存在加速度的例子可以說是極少。離心加速度可以說是目前發現的唯yi的特例。引發離心加速度的原因不是力,而是物體的慣性。
離心加速度存在于曲線運動中。為了使問題簡化,我們就通過對曲線運動的特例勻圓運動的討論來解釋。在勻圓運動中,物體圍繞著固定的圓心以恒定的速率做圓運動。物體在向心力的作用下其運動方向在不斷的改變。
然而物體有慣性,會努力維持自己原先的運動狀態。很顯然,慣性作用與向心力的作用是整相反的。向心力不斷的改變著物體的運動狀態,慣性也就不斷地進行阻礙。前面提到,有改變運動狀態的力,就必然有相應的加速度。勻圓運動中的向心加速度雖然方向在不斷的改變,但始終指向圓心,試圖將物體拉向圓心。
然而在勻圓運動中,眾所周知,物體始終與圓心保持相同的距離,也就是半徑不變。顯然,向心加速度并沒有得逞。那么就必然會有一個與向心加速度時刻方向
... 查看全文離心鑄造是將熔融金屬澆入高速旋轉的金屬鑄型內,在離心鑄造機的作用下,鑄型高速旋轉,在其離心力的驅使下,冷卻結晶的一種鑄造成型方法。
鑄造技術鑄造是一種液態金屬成型的方法。鑄造的方法有很多種,Z廣泛的應用是砂型鑄造,隨著現代工業技術水平的不斷發展及人類社會對其應用的需要,對鑄造技術提出了一系列新的,更高的要求,歸納起來,主要有以下三方面:
1、不僅要求鑄件的生產批量增大,而且更加追求其質量的提高,如提高鑄件的表面光滑成度,及盡量減少各種類型的鑄造缺陷;
2、盡量簡化其工藝步驟,提高其生產效率,提高其自動化在造型中所占的比例,降低工人勞動強度;
3、把金屬材料的消耗降到Z低,降低生產成本。
為了實現上述目地,近些年來,人們將傳統鑄造工藝與現代科學技術成果相結合的基礎上,又發明了多種鑄造方法,為了和傳統的砂型鑄造方法作以區分,除了傳統砂型方法外,都稱之為特種鑄造方法。常見的鑄造方法介紹:
①失臘鑄造;②金屬型鑄造;③低壓鑄造;④離心鑄造;⑤陶瓷型鑄造;⑥壓力鑄造;⑦消失熔鑄造;⑧磁型鑄造等。
特種鑄造在其造型所使用的材料,方法以及模具上都和傳統的砂型鑄造有著很大的不同。
離心鑄造的發展及應用離心鑄造從發明到現在以有七八十年的歷史了,直到上世紀初才逐步推廣于工業生產。直到40年代初期我國才開始運用離心鑄造方法來生產鑄鐵管。
而在現代,離心鑄造已經是一種應用廣泛的鑄造方法,尤其對生產盤環類及管套類鑄件生產得心應手。
離心鑄造還可用于諸如生產葉輪等異型鑄件、造紙、無縫管坯、雙金屬鑄件(如鋼套鑲銅軸承)、干燥滾筒等。離心鑄造機如今已實現了高度自動化、機械化,一些機械化離心鑄管廠已實現了十幾萬噸的年產量。
離心鑄造的分類為使鑄型旋轉,離心鑄造就要在離心鑄造機上進行。根據鑄型旋轉空間位置的不同,離心鑄造機可分為立式與臥式兩大種類。
在立式離心鑄造機上,鑄型是繞垂直
... 查看全文離心現象指的是在做圓周運動的物體,當所受向心力突然消失或者是提供不了支撐物體繼續做圓周運動的向心力時產生的逐漸遠離圓心的移動。
離心現象做勻速圓周運動的物體,由于時刻受到向心力的作用,速度的方向不斷發生變化,從而維持物體沿圓周運動,此時物體所需的向心力應該滿足關系式F=mω2R或F=mv2/R。
如果物體的角速度(或線速度)增大,或者物體受到的向心力變小,即F<mω2R或F<mv2/R。那么,物體將不能在原來的圓周上運動,要逐漸遠離圓心而去:如果物體所需的向心力突然消失,即F=0,那么由于慣性,物體將沿切線方向飛出去,如下圖所示。
做勻速圓周運動的物體,在所受合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下,就做逐漸遠離圓心的運動,這種運動叫做離心運動。
從字面上看,“離心”即遠離圓心,這是很籠統含混的,剖析開來應包括以下幾點:
1、發生離心現象的物體原來一定是向心的,即做圓周運動,否則談不到離心與否的問題。
2、離心狀況包括兩種:①沿更大的圓周軌道半徑運動,如汽車在光滑的路面上行駛,轉彎時打滑外行;②不再做圓周運動,沿切向直線飛出,如轉動濕漉漉雨傘時雨滴飛出的運動,以及工廠里轉動的砂輪與刀具磨出的砂粒的運動,等等。
離心現象產生條件1、向心力消失
向心力是可以改變物體的運動方向,若向心力突然消失,于是物體的運動方向不再被改變,由于物體的慣性,物體就會沿著切線方向飛出去。
2、向心力太小
向心力太小就不能讓物體保持做圓周運動的速度,速度方向受向心力而變化,但變化是較慢的,這時物體就會逐漸遠離圓心而做離心運動。
合力F不足以提供物體做圓周運動的向心力,包括兩種情況:原來物體做圓周運動,滿足關系式F=Fn=mv2/R。
當Fn不變、F減小時.F<Fn<mv2/R,原來的圓周運動被破壞,為了維持新的情況下的圓周運動,需減小
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