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離心機(jī)的離心是什么意思 何為離心

更新時(shí)間:2020-11-04 瀏覽次數(shù):2037

  離心力(Centrifugalforce)是一種假想力,即慣性力。當(dāng)物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),向心加速度會在物體的坐標(biāo)系產(chǎn)生如同力一般的效果,類似有一股力作用在離心方向,因此稱為離心力。

 

  不單從牛頓觀點(diǎn)解釋離心力的可能微觀實(shí)質(zhì):我們知道接觸力都是由于分子間作用力宏觀的體現(xiàn),若在做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到大小不變方向時(shí)刻改變的向心力(實(shí)際存在的力,力方向指向圓心),就會時(shí)刻扭轉(zhuǎn)物體的運(yùn)動(dòng)方向,這時(shí)物體就不是做勻速運(yùn)動(dòng)了,而是曲線運(yùn)動(dòng)(圓周運(yùn)動(dòng)是特例),受向心力物體內(nèi)的分子也并不保持相對彼此近似靜止了,而是由于向心力起初作用物體內(nèi)的那一小塊分子群的后面拉著一連串的分子,而且這個(gè)向心力時(shí)刻改變,物體內(nèi)這一連串分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也要時(shí)刻改變(分子改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是靠分子間距離的改變從而改變分子間作用力).而晚改變狀態(tài)的分子會因?yàn)樵绺淖儬顟B(tài)的分子的分子間相互作用力而跟著改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài),而恰恰是這個(gè)分子間延遲效果,把物體內(nèi)的拉伸力體現(xiàn)為了外在的離心力,這才是離心力的實(shí)質(zhì),但是用牛頓定律從整體解釋的話是不合理的,所以衍生出離心力。

 

  離心力之所以在物體受到向心力時(shí)才“產(chǎn)生”也是這個(gè)道理,但向心力一消失,離心力也會由于分子間收縮效用而消失。離心原理當(dāng)含有細(xì)小顆粒的懸浮液靜置不動(dòng)時(shí),由于重力場的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液體小的粒子就會上浮。微粒在重力場下移動(dòng)的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度有關(guān),并且又與重力場的強(qiáng)度及液體的粘度有關(guān)。象紅血球大小的顆粒,直徑為數(shù)微米,就可以在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程。

 

  此外,物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時(shí)還伴隨有擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散是無條件的。擴(kuò)散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比,顆粒越小擴(kuò)散越嚴(yán)重。而沉降是相對的,有條件的,要受到外力才能運(yùn)動(dòng)。沉降與物體重量成正比,顆粒越大沉降越快。對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等,它們在溶液中成膠體或半膠體狀態(tài),利用重力是不可能觀察到沉降過程的。因?yàn)轭w粒越小沉降越慢,而擴(kuò)散現(xiàn)象則越嚴(yán)重。所以需要利用離心機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力,才能迫使這些微??朔U(kuò)散產(chǎn)生沉降運(yùn)動(dòng)。

 

  離心就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力,加快液體中顆粒的沉降速度,把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。

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