物理・円運動
等速円運動・向心力計算
質量、半径、既知の運動量から、周期・周波数・角速度・速さ・向心加速度・内向き合力をまとめて求めます。
図で確認
速度と中心向きの量
- 接線方向の速さ
- —
- 中心向き加速度
- —
- 中心向き合力
- —
- 角位置
- —
等速円運動のベクトル図
計算すると、速度と中心向きのベクトルを表示します。
図の半径と矢印の長さは見やすく固定した模式表示で、数値の比例尺ではありません。時計回りならvの向きだけが逆になり、aと合力は中心向きのままです。
計算方法
等速円運動の相互関係
意味と前提
- 速度ベクトルは、その瞬間の円軌道の接線方向です。速さが一定でも、向きが変わるため加速度があります。
- 向心加速度と合力は常に中心向きです。角位置θが変わると、ベクトルの向きも変わります。
- 「向心力」は張力、摩擦力、重力、垂直抗力などとは別の新しい力ではありません。中心向き成分を合計した内向き合力の呼び方です。
- このページは一般の等速円運動を扱います。重力が力を供給する天体の軌道運動を仮定する軌道速度計算とは異なります。
- 質量、半径、既知量は正の有限値に限ります。計算途中を含め有限範囲を超える場合は結果を表示しません。