求心性加速とは何ですか？

求心加速度は、接線速度、または軌道を回っている物体が動く速度が変化する速度です。 接線速度の変化の大きさと方向の両方が含まれます。 オブジェクトが円運動で動いている場合、加速度は常に円の中心を直接指します。 オブジェクトの角速度と速度に関連する大きさを持っています。

物体が直線で移動している場合、その加速度は速度がどれだけ速く変化するかを表します。 オブジェクトが円形の経路を移動している場合、求心加速度はその接線速度がどれだけ速く変化するかを説明します。 接線速度は、オブジェクトが方向を変更する速度、または円を周回する速度、およびオブジェクトが動いている実際の速度の尺度です。

求心加速度はベクトルであるため、大きさと方向の両方があります。 回転するオブジェクトが常に加速する方向であるため、方向は常に円の中心を内側に向けます。 円運動をしているオブジェクトは円の中心に向かって加速しているように見えないため、これはしばしば混乱する概念です。 これは、ニュートンの法則によれば、物体の加速度は常に力が作用する方向にあるためです。 オブジェクトが円で動くためには、円の中心から来る力がなければならないので、これが加速の方向です。

数学では、円形の加速度の大きさは、オブジェクトの速度と角速度の2乗に比例します。 角速度は、オブジェクトの角度が変化する速度です。 これは、角速度が増加すると求心加速度が劇的に増加することを意味します。

求心加速度は求心力と密接に関係しています。 ニュートンの法則によれば、求心力は求心加速度に物体の質量を乗じたものに等しくなります。 言い換えれば、求心力とは、オブジェクトに作用して円を描くように移動する力の合計です。

円運動の例は、地球を周回する月です。 月が周回するとき、地球の重力に起因する力の下にあります。 これは、地球に向かって常に「落下」しているため、円軌道にとどまるのに十分な速度を保持しているにもかかわらず、地球の中心を向いた求心的な加速度を持っていることを意味します。