遠心力について
自動車や自動二輪車などに乗っている時にカーブを曲がる際に遠心力が起こります。
実は、遠心力は見かけの力です。
そして遠心力は、観測者が円運動している時に見かけの力として認識されています。
静止系(慣性系です)で円運動する物体を観測する場合は、
物体が中心方向に向心力を受けて円運動をします。
さらに加速度系(非慣性系です)で円運動する物体を観測する場合は、
観測者が円運動する物体のそばで一緒に円運動します(物体が静止して見えます)。
目次
遠心力について
遠心力は、円運動のように固定点の周りを運動している物体が外向きに受ける力です。
慣性力の1つです。
①静止系遠心力
等速円運動上で地面から観測すると、運動方程式が成立します。
公式は、m r/v2=Tです。
質量はm、半径はr、速さはv、張力はTです。
②加速度系遠心力
物体に働く力として張力に対して慣性力を加えます。
しかし、円運動なので慣性力を遠心力として観測者に働く加速度と
逆向きに円運動の中心から外側方向に力(ma=m r/v2です)を受けます。
公式は、m r/v2又はmrω2=Tです。
質量はm、半径はr、速さはv、角速度はω(ω=v/rです)、張力はTです。
遠心力のまとめについて
静止系遠心力と加速度系遠心力は、張力は同じ値で求める事ができます。
F=-m r/v2です。
公式は、-mrω2です(円の中心向きは正です)。
質量はm、半径はr、速さはv、角速度はω、遠心力はFです。
地球は自転しているので、地球上に存在している人間は遠心力を受けています。
さらに重力は、地球の中心方向から少しずれた方向に生じます。
公式は、F+f=Wです(遠心力の影響を受ける重力です)。
万有引力はF、遠心力はf、重力はWです。
ちなみに遠心力の影響は、自転の半径が最も大きい赤道上です。
実際は、万有引力の1/300程度の大きさなので影響はほとんどないです。