离心力

离心力是一种虚拟力，是一种惯性力，它使旋转的物体远离它的旋转中心。在牛顿力学里，离心力曾被用于表述两个不同的概念：在一个非惯性参考系下观测到的一种惯性力，向心力的平衡。在拉格朗日力学下，离心力有时被用来描述在某个广义坐标下的广义力。

在通常语境下，离心力并不是真实存在的力。它的作用只是为了在旋转参考系（非惯性参考系）下，牛顿运动定律依然能够使用。在惯性参考系下是没有离心力的，在非惯性参考系下（如旋转参考系）才需要有惯性力，否则牛顿运动定律不能使用。

想象一个围绕中心旋转的圆盘，角速度为ω。在圆盘上有一个质量为m木块，木块由绳子连接，绳子的另一端固定在圆盘的中心（也是旋转中心），绳长为r。木块随圆盘一同转动，假设没有任何摩擦力，木块的旋转是由于绳子的拉力。在随圆盘一同转动的观察者看来，木块是静止的。根据牛顿定律，木块受到的合力应为零。但是木块只受到一个力，就是绳子的拉力，所以合力不为零。那么这违反牛顿定律吗？牛顿定律只有在惯性系下才成立，但是随圆盘一同转动的观察者所在的参考系是非惯性系，所以牛顿定律在这里不成立。为了使牛顿定律在非惯性系下仍然成立，那么就需要引用一个惯性力，即离心力。离心力的大小为 ，与绳子提供的拉力相等，但方向与之相反。引入离心力后，在随圆盘一同转动的观察者看来，木块同时受到绳子的拉力和离心力，大小相等，方向相反，合力为零。此时木块静止，牛顿定律成立。

离心运动

离心运动是指物体有远离中心运动的现象。美国浓缩铀厂的离心机就是利用离心运动提炼核子原料。

当物体在做非直线运动时（非牛顿环境，例如：圆周运动或转弯运动），因物体一定有本身的质量存在，质量造成的惯性会强迫物体继续朝着运动轨迹的切线方向（原来那一瞬间前进的直线方向）前进，而非顺着接下来转弯过去的方向走。

若这个在做非直线运动的物体（例如：车）上有乘客的话，乘客由于同样随着车子做转弯运动，会受到车子向乘客提供的向心力，但是若以乘客为参照系，由于该参照系为非惯性系，他会受到与他相对静止的车子给他的一个指向圆心的向心力作用，但同时他也会给车子一个反向等大，由圆心指向外的力，就好像没有车子他就要被甩出去一样，这个力就是所谓的离心力。

由于处于非惯性系中，此状况下物体所感受的力并非真实，所以有些说法会称这种现象为“离心运动”。

相对转动的非惯性系中的物体，所受离心力为F=mω^2r（其中ω表示非惯性系自身转动的角速度）。需要注意的是，该离心力方向为沿半径背离圆心。

公式

F=a*m

F——离心力；

a——向心加速度{a=ω^2*r=(v^2)/r=[4*(π^2)*r/T^2}；

m——物体质量。

（F=a*m本身是牛顿第二定律的公式的应用）

(在上式中ω指物体圆周运动的角速度，r指物体圆周运动的半径，T指物体圆周运动的周期，π指圆周率）

离心现象

离心力（Centrifugal force）是一种惯性的表现，实际是不存在的。为使物体做圆周运动，物体需要受到一个指向圆心的力－－即向心力。若以此物体为原点建立坐标，看起来就好像有一股与向心力大小相同方向相反的力，使物体向远离圆周运动圆心的方向运动。（当物体受力不足以提供圆周运动所需向心力时，看起来就好像离心力大于向心力了，物体会做远离圆心的运动，这种现象叫做“离心现象”。）

假设若离心力存在，则与向心力相平衡，物体受力平衡，速度方向不会改变，是平衡态，不可能做圆周运动，所以证明离心力并不存在，即离心力是以力的作用效果来命名的。

注意：离心力作为惯性力实际上是不存在的，伟大的科学家、物理学家笛卡尔在其“旋涡说”理论中就有此误。故以下说法错误－－“当物体作圆周运动时，在其轨道切线方向上所受到了切向力，有一股分力作用在离心方向，因此称为离心力。”

应用

在地球上，物体在不动的中心边缘做惯性运动，由于物体的结合力束缚物体，使物体做圆周旋转，如果物体的惯性运动力（速度）大于物体的结合力，那惯性运动的物体便远离中心而去。（由于水和气体的结合力很低，它们都会离中心而去。结合力高的金属则不会离心而去）——如果“由于水的结合力低，他们会离中心而去”。那么水应该是往天上撒而不是往海拔低的海里留了。

离心力，由于做圆周运动的物体运动的方向或速度发生改变而产生的。是惯性力！我们知道一个物体搭一物体前进，这时两物体速度相同，被搭乘物体由于被搭乘，惯性向前移动。物体突然改变方向，被搭乘物体还会惯性前进，由于运动方向的改变导致合外力改变从而产生离心力。

一、流星锤

流星锤，是一种将金属锤头系于长绳一端或两端制成的软兵器，亦属索系暗器类。仅系一锤者，绳长约五米，称"单流星"；系两个锤者，绳长为四尺半，称"双流星"。其锤有瓜形、多棱形、浑圆形等，大小如鸭卵。锤身末端有象鼻眼，用于串连环。现代武术运动中演练双流星，主要握持绳索中段，进行立舞花、提撩花、单手花、胸背花、缠腰绕脖、抛接等花法练习，其花法同棍花和大刀花。

二、茶叶悖论

茶叶悖论描述的现象是茶叶在茶杯中的茶当被搅动后，茶叶回游到杯底的中央，而非预想的在螺线型离心力作用下被推动到杯底的边缘。最初的解释来自于阿尔伯特·爱因斯坦1926年一篇用于解释河岸侵蚀问题（拜尔定律）的论文。搅动液体使其在杯中旋转，产生向外的离心力。

然而，靠近底部外侧的液体由于于杯壁的摩擦减慢旋转，那里的离心力减弱从而使得压差对水流的作用大于离心力。这就是被称为边界层或更确切为埃克曼层

由于离心力，沿边缘的作用力大于中间。如果全部的液体作为一个固体旋转，内部的向心力与外部（向心力）与转速关联，所以就没有向内或向外的运动。

在一个茶杯中，旋转在底部较慢，压力坡度产生并随之产生沿底度的向内的波流。向上一些，液体流向外侧。这个第二波流沿底部向内流从而把边缘外部的茶叶聚集到中央。由于茶叶的重量无法上升，所以它们停留在底部中心。结合第一旋转波流的作用，这些茶叶将沿底部向内螺旋。

辨析

现将惯性离心力和离心力概念简单解释一下：

我们通常是以地面做参考系，可设想地面是静止的，或者在不太长的距离中把地面运动视为匀速直线运动，即惯性参考系，牛顿就是在这样的前提下才总结出了运动定律。如果参考系是变速的，即非惯性参考系，牛顿定律就不能直接应用了，因此人们假想出了“惯性”来解决牛顿定律的应用问题。惯性离心力是非惯性系中的假想力。下面举匀速圆周运动例子：

匀速圆周运动的线速度方向时刻变化，说明有向心加速度，而向心加速度方向也时刻变化，这是个典型的非惯性系。如果有个大转盘在作匀速圆周运动，你坐到盘上不要看周围景物，此时就把自己置身于非惯性系了，你肯定会感觉到有某种力量想把自己推下来，而此时又没有任何施力物推你，这种力量就称为惯性离心力。

最后提醒一点，所谓"惯性力"只存在于非惯性系，是一种虚拟力，是为了将牛顿定律推广到非惯性系上使用而虚拟的一种力，在加上这样的虚拟力后除了牛顿第三定律外，牛顿力学中的各种定律、定理在非惯性系上都可以得以运用。