中央部隊とは何ですか？

中央の力は、オブジェクトの中心とその中心から別のポイントまでの距離にのみ依存する方向と大きさを備えた力です。 中央の力が作用する方向は、オブジェクトの中心を他の点に結合する線に沿って行われなければなりませんが、力の大きさは2つの間の距離または半径にのみ依存します。 中央力の例は、重力、静電力、および春からの力に見られます。 重力力と類似の力という軌道運動をもたらすことができる中央部の2種類のみです。

ニュートンの普遍的重力の法則は、2つのオブジェクト間の重力は常に互いに向けられていると述べています。 さらに、力の大きさは、オブジェクト間の距離の平方に反比例します。つまり、オブジェクト間の距離を2倍にすると、力が強い4分の1だけになります。 1つのオブジェクトが他のオブジェクトよりもはるかに大きい場合、rrangementは、中央部隊の基準を満たしています。

類似の中心力は、電荷を持つ粒子間の静電力です。 重力と同様に、静電力は2つの粒子間の距離の平方に反比例します。 ただし、重力とは異なり、静電相互作用は、質量ではなく、電荷の積に比例します。 また、非常に小さなスケールで支配する傾向があります。 しかし、数学的に言えば、重力の大きさと静電力は両方とも逆二乗法に従います。

異なる種類の中央力は、スプリングとオブジェクトとの相互作用から生じる可能性があります。 スプリングによって生成される力は、スプリングが平衡長さから伸びる距離に比例します。 平衡長さから距離の2倍のスプリングを伸ばすと、再生されますT 2倍の強力な力のt。 この種の行動はフックの法則として知られており、泉だけでなく、ほとんどの固体金属を含む直線的に弾力性のある材料で見られます。 スプリングまたは適切な材料が中心に固定されている場合、それも中央の力の基準を満たすことができます。

オブジェクトまたは粒子間の距離を増やすと、逆二乗法とフックの法則に準拠したシステムで非常に異なる効果がありますが、これらの中央部隊はどちらも閉じた軌道運動を生成します。 惑星は、重力、逆二乗法の対象となる中央の力のために太陽を周回します。 同様に、帯電した粒子は、静電力のために反対に充電された中心を周回することができます。 ややあまり知られていない事実は、中央に固定されたスプリングが、他の力が無視できる場合、オブジェクトが中心を周回することができるということです。 単純な高調波運動は、1つの次元のみに沿って移動するように制約されているそのような例の1つです。