ความเร่งและแรงเข้าสู่ศูนย์กลางของการเคลื่อนที่แบบวงกลม

การเคลื่อนที่แบบวงกลม : ความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง และ แรงเข้าสู่ศูนย์กลาง

เนื้อหา :

ความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง

สำหรับการเคลื่อนที่แบบวงกลม อย่างที่ทราบเกิดจากแรงเข้าสู่ศูนย์กลาง ก่อนที่จะไปทำความรู้จักกับแรงเข้าสู่ศูนย์กลาง ต้องเข้าใจเรื่องความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลางก่อน

พิจารณารูปเมื่อวิเคราะห์การหาความเร่ง และสามเหลี่ยมคล้ายจะทำให้เราสามารถหาความเร่งสู่ศูนย์กลางได้ (ไว้จะขยายการพิสูจน์ในคราวหลังนะครับ) ดังนี้

การเคลื่อนที่แบบวงกลม แรงเข้าสู่ศูนย์กลาง ฟิสิกส์ — ทิศทางความเร็วจะตั้งฉากกับรัศมีการเคลื่อนที่

$a_c = \frac{v^2}{R}$

โดยที่ $a_c$ คือ ความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที²

v คือ ความเร็วแนวเส้นสัมผัส มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที

R คือ รัศมีการเคลื่อนที่แบบวงกลม (เมตร)

แรงเข้าสู่ศูนย์กลาง

ให้วัตถุที่เคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอมีมวลเป็น m และมีความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลางเป็น a_c จะได้สามารถหาแรงเข้าสู่ศูนย์กลาง F_c จากกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตันได้ดังนี้

$F_c = ma_c = m\frac{v^2}{R}$

โดยที่ $F_c$ คือ แรงเข้าสู่ศูนย์กลางมีหน่วยเป็น นิวตัน

m คือ มวล มีหน่วยเป็นกิโลกรัม

v คือ ความเร็วแนวสัมผัสมีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที

ความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง

แรงเข้าสู่ศูนย์กลาง

Related posts:

ตรวจพบ Ad Blocker