f =mrΩ²
どこ:
* f 放射状の力(中心力とも呼ばれます)
* m 円形運動を受けているオブジェクトの質量です
* r 円形経路の半径です
* ω 角速度です
説明:
* 中心力 は、円形の経路の中心に向かって作用する力であり、オブジェクトを円で動かし続けます。
* 角速度 角度変位の変化速度であり、1秒あたりのラジアンで測定されます。
この方程式は、オブジェクトを円に移動するために必要な放射状の力が、角速度の正方形に直接比例していることを示しています 。これは、角速度が2倍になると、必要な放射状の力が四重になることを意味します。
例:
輪になって運転する車を想像してみてください。車が速くなるほど(つまり、角速度が高くなるほど)、車を円形の経路に維持するにはより多くの力が必要です。この力は、タイヤと道路の間の摩擦によって提供されます。
その他の要因:
半径方向の力は、オブジェクトの質量と円形経路の半径にも直接比例します。
* 質量(m): 重いオブジェクトは、同じ角速度で円を描くようにするためにより多くの力を必要とします。
* radius(r): 半径が大きいほど、オブジェクトを同じ角速度で円で動かし続けるために必要な力が少なくなります。
結論:
放射状の力と角速度の四角の関係は、円の動きを理解するための基本です。この方程式は、円形の経路でオブジェクトを維持するために必要な力を計算し、この力に影響を与える要因への洞察を提供するのに役立ちます。