主要區別-離心力與向心力

有力作用在沿圓周運動的物體上。根據觀察物體的參照系的型別，作用在物體上的力可能不同。離心力和向心力的主要區別在於向心力作用在物體上，使物體朝向圓軌跡的中心。相反，離心力是一種明顯的力，作用在遠離圓心的物體上。在慣性參考系中的觀測者不感知離心力。只有在旋轉參照系中，隨著物體作圓周運動而旋轉的觀察者才能感受到離心力。

什麼是向心力(centripetal force)？

An object accelerates whenever its velocity changes. Since velocity is a vector quantity, it can be changed by either changing its size (speed) or the direction of motion. Any object travelling in a circular path is c***tantly changing direction, which means it is c***tantly accelerating. According to Newton’s second law, since the object is accelerating it should have a resultant force acting on it. By c***idering the vector representation of the velocity of an object travelling in a circular path, and then applying Newton’s second law to this acceleration, we found that the centripetal force on an object travelling in a circular path always acts towards the centre of the circle, and that this centripetal force could be given by:

where  is the mass and is the velocity of the object, and  is the radius of the object’s circular path.

什麼是離心力(centrifugal force)？

考慮一下這個人要做一個“擲鎚子”動作，如下所示：

A hammer thrower

當擲錘者轉動鎚子時，他也隨著鎚子轉動。換句話說，他和鎚子處在一個旋轉的參照系中。當他看著鎚子時，他看到（就他自己而言）鎚子是靜止的。他感到把手有點緊張，所以他知道鎚子正在把把手從他身上拉開。根據牛頓第三定律，他得出結論，錘柄一定是朝他拉鎚子的。

然而，擲錘者認為鎚子是靜止的。他也知道鎚子正被拉向他，所以根據牛頓第一定律，他得出結論，一定有另一個力作用在鎚子上，把鎚子直接拉離他。這種力是離心力：這裡的“離心力”一詞意味著這種感覺到的力試圖將物體從物體的圓形路徑的中心拉離（當然，拋錘者不知道鎚子在圓形路徑中移動，但是，如果他後來向其他從慣性參考系觀察擲錘器的人解釋他所感受到的力，那人會認為“離心”力指向遠離圓形路徑中心的方向。

鎚子不在慣性參考系中靜止。從慣性參考系觀察液壓錘的觀測者將看到液壓錘沿圓形路徑移動，他們將不會發現離心力。事實上，如果你從慣性參考系來看鎚子，你會發現作用在鎚子上的兩個力，沿著手柄的張力和鎚子的重量：

Forces acting on the hammer

The tension acts along the handle of the hammer, pulling the hammer in towards the circle while gravity attempts to pull the hammer down. Centripetal force is the resultant force towards the centre. For instance, if the hammer thrower is rotating the hammer in a horizontal circle at the time, then the resultant force towards the centre of the circle would be  .

下麵的影片還討論了在圓形路徑中移動的物體的“向心力”和“離心力”之間的區別：

離心力通常被視為一種“假想”力，因為它不能從慣性參照系中觀察到，也因為不存在可以用來解釋其起源的真正的“相互作用”。然而，有時，把離心力想象成是真實的是很有用的，特別是當你設計的東西將成為旋轉系統的一部分時！

離心式(centrifugal)和向心力(centripetal force)的區別

真實的或虛構的

向心力是物理相互作用的結果。

離心力是一種假想的力，當從一個參照系觀察旋轉物體時，這個參照系也隨著物體旋轉。

方向

向心力作用於圓形路徑的中心。

離心力的作用方向似乎遠離圓形路徑的中心。

在慣性參考系中的出現

向心力可以從慣性參照系觀察到。

離心力不能從慣性參照系觀察到。

Image Courtesy

“Throwing the Hammer – Dornoch Highland Gathering 2007” by John Haslam (Own work) [CC BY 2.0], via flickr