1。円形の動きの理解
* 均一な円の動き: 一定の速度で円形の経路を移動するオブジェクト。
* 中心性加速: 円の中心を指す加速度により、オブジェクトが方向を変更し、円形の経路をたどります。
2。式を導き出す
次の手順を使用します。
* 小さな時間間隔を考慮してください: 非常に短い時間間隔ΔTでポイントAからポイントBに移動するオブジェクトを想像してください。
* 速度の変化: オブジェクトの速度は、大きさ(速度)と方向の両方で変化します。 速度の変化は、ベクトルΔVで表されます。
* 速度変化の方向: ΔVは円の中心を指します。
* 速度と角速度の関係: 角速度(ω)は、角度θ:ω=Δθ/ΔTの変化速度です。 速度(v)は、v =rωによって角速度に関連しています。ここで、rは円の半径です。
3。派生
1。小さな角度近似: わずかな時間間隔では、角度Δθは小さくなります。 したがって、アークの長さABはコード長ABにほぼ等しくなります(アークとコードはほぼ一致するため)。
2。アークの長さと速度: アークの長さABは、時間ΔTでオブジェクトによって移動する距離に等しく、これもVΔTに等しくなります。
3。アークの長さとコードの長さの同等: アークの長さab≈コード長abなので、vΔt≈rδθがあります
4。ΔTで割る: 両側をΔtで分割します:v≈R(Δθ/Δt)
5。角速速度の置換: (Δθ/Δt)ω:v≈Rωに置き換えます
6。速度変化の大きさ: ΔVの大きさは、ΔTで割ったアークの長さABにほぼ等しくなります:|ΔV| ≈VΔt/Δt=v
7。 中心性加速(A_C)は、速度の変化速度です:a_c =|Δv|/Δt。 置換|ΔV| ≈VおよびV≈Rω:
A_C≈(rω)/Δt
8。最終式: ω=v/rなので、中心脂肪加速度の最終式を取得するために代用できます。
a_c =v²/r
4。代替式:
角速度と周波数(f)の関係を使用して、f =ω/2πでは、中心の加速度を次のように表現することもできます。
a_c =(2πf)²r
重要なメモ:
*中心形状の加速は、常に円形経路の中心に向けられます。
*中心形状の加速は新しい種類の力ではないことに注意することが重要です。これは、オブジェクトを円で動かし続けるために必要な加速度に与えられた名前です。
*この加速を引き起こす力は、中心力と呼ばれます。状況に応じて、重力、弦の張力、摩擦などによって引き起こされる可能性があります。