遠心力計算機は、質量、角速度、回転半径に基づいて遠心力を計算するための専門ツールです。この計算機は、回転運動を伴う物理教育、工学応用、科学研究において特に有用です。
遠心力は、中心の周りを移動する物体に外向きに作用する見かけの力で、物体の慣性から生じます。これは回転座標系で観察され、大きさは等しいが方向は向心力と反対になります。
遠心力は以下の公式を使用して計算されます：
F = m × ω² × r
ここで：
この公式は、遠心力が質量と半径に直接比例するが、角速度の2乗に比例することを示しています。
遠心力は、物体を円形軌道上で動かし続ける実際の力である向心力と密接に関連しています。向心力が回転中心に向かって内側に作用するのに対し、遠心力は回転座標系で外側に作用するように見えます。
2kgの物体が3rad/sの角速度で1.5mの半径で回転する場合の遠心力を計算しましょう：
与えられた条件：
計算： F = m × ω² × r F = 2 × 3² × 1.5 F = 2 × 9 × 1.5 F = 27 N
したがって、遠心力は27ニュートンです。
車がカーブを曲がるとき、乗客は遠心力のために外側に押し出される感じがします。70kgの乗客が0.5rad/sの角速度で20mの半径で曲がる車の場合： F = 70 × 0.5² × 20 = 350 N
脱水サイクル中、衣類はドラム壁に押し付けられる遠心力を経験します。5kgの洗濯物が50rad/sの速度で0.2mの半径で回転する場合： F = 5 × 50² × 0.2 = 2500 N
軌道上の衛星は、重力引力をバランスさせる遠心力を経験します。500kgの衛星が0.001rad/sの角速度で7,000,000mの半径で地球を周回する場合： F = 500 × 0.001² × 7,000,000 = 3500 N
私たちの計算機は角速度を直接使用しますが、角速度 (ω) と線速度 (v) の関係を理解することは役立ちます：
v = ω × r
ここで：
これは、遠心力も以下のように表現できることを意味します：
F = (m × v²) / r
この遠心力計算機は、これらの重要な物理計算を効率的に実行する手段を提供し、学生、エンジニア、研究者が回転運動に関与する力について理解するのに役立ちます。