求心力とは

円形のパスで移動オブジェクトを保持するために必要な力は、 求心力と呼ばれます。 求心性という言葉は、ラテン語で「中心」、「中心」、「傾向があります」を意味します。 したがって、求心力は物体を中心に向かって押す力であるということになります。 存在しない場合、オブジェクトはその動きを直線で維持します。

車を運転するときに求心力がよく見られます。 たとえば、車が一定の速度で水平でまっすぐな道を進んでいる場合、道路の力によってバランスがとられ、エンジンのトルクは摩擦と風によって生じる力を釣り合わせます。 その場合、車は平衡状態にあり、求心力はゼロです。 車がカーブに近づくと、カーブを補うように道路を設計する必要があります。 道路は追加の力を提供する必要があるため、車はカーブを曲がり、まっすぐな道を進むことができません。

多くの道路は、最も外側の端で隆起するように設計されています。 そうすることで、曲がりくねった道に車を維持する力が生まれます。 自転車道に使用されている競馬場または円形のNASCAR®競馬場では、隆起した道路または土手道がはっきりと見えます。

望遠鏡を通して衛星を見ることは、求心力が作用しているのを見る一つの方法です。 衛星は地球の周りの軌道をたどります。 その場合、求心力は地球と衛星の間の重力の引力であり、それがないと衛星は直線のみで移動します。 同じ理論は、惑星を太陽の周りの軌道に保つ求心力にも使用できます。 惑星では、力は地球の代わりに太陽によって供給されます。

自宅での実験を通して、求心力を仕事で見る簡単な方法があります。 たとえば、透明な風船を取り、風船の中にコインを置きます。 次に、バルーンを口で吹き上げて、両端が曇って中央が透明になるようにします。 バルーン全体が透明であれば、空気が多すぎます。 片方の手でバルーンの首を押さえ、ぐるぐる回らせます。

最初は、コインが風船の中を飛び回るように見えることがあります。 最終的には、レーストラックに乗っているバイカーのように、風船の中で転がります。 いったん軌道に乗ると、コインはバルーンの内側を30分以上周回します。 これは求心力です。