การเคลื่อนที่แบบวงกลม : ความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง และ แรงเข้าสู่ศูนย์กลาง

ความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง

      สำหรับการเคลื่อนที่แบบวงกลม อย่างที่ทราบเกิดจากแรงเข้าสู่ศูนย์กลาง ก่อนที่จะไปทำความรู้จักกับแรงเข้าสู่ศูนย์กลาง ต้องเข้าใจเรื่องความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลางก่อน

      พิจารณารูปเมื่อวิเคราะห์การหาความเร่ง และสามเหลี่ยมคล้ายจะทำให้เราสามารถหาความเร่งสู่ศูนย์กลางได้ (ไว้จะขยายการพิสูจน์ในคราวหลังนะครับ) ดังนี้

การเคลื่อนที่แบบวงกลม แรงเข้าสู่ศูนย์กลาง ฟิสิกส์

a_c = \frac{v^2}{R}

โดยที่    a_c  คือ ความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลาง มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที2

                v คือ ความเร็วแนวเส้นสัมผัส มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที

              R คือ รัศมีการเคลื่อนที่แบบวงกลม (เมตร)

แรงเข้าสู่ศูนย์กลาง

      ให้วัตถุที่เคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอมีมวลเป็น m และมีความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลางเป็น ac จะได้สามารถหาแรงเข้าสู่ศูนย์กลาง Fc จากกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตันได้ดังนี้

F_c = ma_c = m\frac{v^2}{R}

โดยที่    F_c  คือ แรงเข้าสู่ศูนย์กลางมีหน่วยเป็น นิวตัน

             m คือ มวล มีหน่วยเป็นกิโลกรัม

             v คือ ความเร็วแนวสัมผัสมีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที

Sending
User Review
3 (3 votes)