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3分で簡単にわかる円運動!天体の公転やハンマー投げの例を挙げて理系学生ライターがわかりやすく解説!

等速円運動の加速度ベクトル

等速円運動の加速度ベクトル

image by Study-Z編集部

等速円運動の加速度ベクトルについても説明しますね。加速度ベクトルとは、単位時間あたりにどれだけ速度ベクトルが変化するのかを表す指標です。速度ベクトルを時間で微分すると、加速度になります。それゆえ、等速円運動の加速度ベクトルa(-rω2cosωt,-rω2sinωt)となりますよ。

実は加速度ベクトルaは、位置ベクトルPの符号が真逆になっています。これは、加速度ベクトルが円運動をする物体から中心Oに向かっていることを表すのです。そして、加速度ベクトルは向心力の源になります。向心力とは、円運動をする物体を中心に向てけ引っ張る力のことです。例えば、ハンマー投げの選手がワイヤーを掴む力が向心力になります。

円運動について学ぶ意義

この記事では、円運動の具体例を足掛かりにして、円運動における位置・速度・加速度の関係性について詳しく説明しました。そして、この中では遠心力といった身近な力についても言及する場面がありましたよね。難しそうに思われる円運動の概念ですが、本当は私たちに非常に近い存在なのです。

ですから、物理学のスタートアップとして学ぶのはもちろん、雑学として円運動の知識を身につけるというもの悪くないでしょう。ぜひこの記事を読んで、円運動について学んでみてくださいね。

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