Калькулятор силы кругового движения
Калькулятор вычисляет модуль силы равномерного кругового движения по массе, угловой скорости и радиусу. В инерциальной системе это направленная внутрь результирующая центростремительная сила; во вращающейся системе тот же модуль описывается как кажущаяся направленная наружу центробежная сила. Систему отсчёта нужно называть явно.
Метод и формула
Для массы m в килограммах, угловой скорости ω в радианах в секунду и радиуса r в метрах:
F = m × ω² × r
Результат в ньютонах: радиан безразмерен в СИ. Формула возвращает модуль, поэтому вводы неотрицательны; направление задаётся физической моделью и системой отсчёта.
Эквивалентная форма F = m × v² ÷ r при v = ωr и положительном радиусе. Страница использует угловую скорость и не рассчитывает напряжения, момент, подшипники или коэффициенты запаса.
Пример расчёта
Для массы 2 кг, скорости 3 рад/с и радиуса 1,5 м:
F = 2 × 3² × 1,5 = 27 Н
В лабораторной инерциальной системе нужна результирующая 27 Н к центру. Во вращающейся системе можно ввести кажущийся наружный член 27 Н для применения уравнений Ньютона.
Что означает результат
Из-за квадрата скорости её удвоение увеличивает силу в четыре раза. Удвоение массы или радиуса только удваивает модуль.
«Центростремительная сила» не обязательно отдельный тип взаимодействия: её могут создавать натяжение, тяжесть, трение, нормальная сила или их сумма. Калькулятор не определяет источник.
Системы отсчёта и инженерные ограничения
- Центростремительная сила — внутренняя результирующая в инерциальной системе; центробежная — кажущийся наружный член во вращающейся, а не дополнительное реальное взаимодействие.
- При неравномерном вращении есть тангенциальное ускорение и силы, не входящие в формулу.
- Для оборудования нужны геометрия, дисбаланс, вибрация, прочность, усталость, крепёж, подшипники, переходные режимы и инженерные коэффициенты.
- Обороты в минуту сначала переводятся в радианы в секунду.
Источники
Редакционная информация
Автор — редакция SoupCalc. Уравнение, единицы СИ, системы отсчёта, пример и инженерные границы проверены инженерной редакцией SoupCalc 11 августа 2026 года.