중앙 세력은 무엇입니까?

중심 힘은 물체의 중심과 중심에서 다른 점까지의 거리에만 의존하는 방향과 크기의 힘입니다. 중심력이 작용하는 방향은 물체의 중심을 다른 점에 연결하는 선을 따라야하며, 힘의 크기는 둘 사이의 거리 또는 반경에만 의존합니다. 중심력의 예는 중력, 정전기력 및 스프링 력에서 찾을 수 있습니다. 중력과 유사한 힘의 두 가지 유형의 중심력 만 궤도 운동을 일으킬 수 있습니다.

뉴턴의 보편적 중력 법칙에 따르면 두 물체 사이의 중력은 항상 서로를 향하고 있습니다. 또한, 힘의 크기는 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례합니다. 즉, 물체 사이의 거리가 두 배가되면 힘의 1/4만큼 강한 힘이 생깁니다. 한 물체가 다른 물체보다 훨씬 더 무거울 때, 배열은 중심 힘의 기준을 충족시킵니다.

유사한 중심력은 전하를 갖는 입자들 사이의 정전기력이다. 중력과 마찬가지로, 정전기력은 두 입자 사이의 거리의 제곱에 반비례합니다. 그러나 중력과 달리 정전기 상호 작용은 질량이 아닌 전하의 곱에 비례합니다. 그들은 또한 매우 작은 규모로 지배하는 경향이 있습니다. 수학적으로 말하면, 중력과 정전기력의 크기는 모두 제곱 법칙을 따른다 .

스프링과 물체의 상호 작용으로 인해 다른 종류의 중심력이 발생할 수 있습니다. 스프링에 의해 생성 된 힘은 스프링이 평형 길이에서 늘어난 거리에 비례합니다. 스프링을 평형 길이에서 두 배로 늘리면 두 배나 강한 힘이 발생합니다. 이러한 종류의 행동은 Hooke의 법칙으로 알려져 있으며 스프링뿐만 아니라 대부분의 고체 금속을 포함한 선형 탄성 물질에서도 볼 수 있습니다. 스프링 또는 적절한 재료가 중앙에 고정되면 중앙 힘의 기준을 충족 할 수 있습니다.

물체와 입자 사이의 거리를 증가시키는 것은 역 제곱 법과 Hooke의 법칙에 의해 지배되는 시스템에서 매우 다른 효과를 갖지만, 이들 중심 힘은 폐쇄 궤도 운동을 생성 할 것이다. 행성은 중력으로 인해 태양을 공전합니다. 유사하게, 대전 된 입자는 정전기력으로 인해 반대로 대전 된 중심을 선회 할 수있다. 다소 덜 알려진 사실은 다른 힘이 무시할 수있을 때 중심에 고정 된 스프링이 물체가 중심을 공전하게 할 수 있다는 것입니다. 단순한 고조파 운동은 하나의 차원만을 따라 이동하도록 제한되는 그러한 예 중 하나입니다.