物理
高校生

向心力と遠心力は等しいですか?

回答

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*高校物理の力学問題の慣性力についてまとめていますのでので良かったら俺が書いた下記のタイトルのクリアノートリストも俺のプロフィールページから見てください!
−*高校物理=力学分野=慣性力

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_ざっくり、普通の真円の円運動とかと思って下さい。始まりと終わりとが一筆がきの1つの円の中で完結していますよね?円の中に入っている平面上の点は、円周に触れずに外に出れません。これを閉じた図形と言います。
_金鳥の渦巻き香取線香とかは、始まりと終わりとが別の地点で、最も外にある円周よりも内側の点は、渦巻き図形に触れずに外に出れます。これを開いた図形と言います。

tkhsre

ということは、開いた円運動では向心力と遠心力が等しくなるのですか?

ぺんぎん

__閉じた円運動を行なっているときに向心力と遠心力とは等しいです。
_ざっくり、例えば等速円運動を行なっていれば向心力と遠心力とは等しいです。また、運動の軌跡が円を描いている限り、その中で加速・減速を起こっていても、ある瞬間の向心力と遠心力とは、等しいです。
_では、円弧はどうなのか?開いている図形じゃないか?と言うことならば、閉じた図形の一部を部分的に切り取っているので向心力と遠心力とは等しいです。
_金鳥の渦巻き香取の図形は、渦巻き全体でも、渦巻きの一部分である欠片(かけら)を考えても、どちらも、遠心力と向心力との大きさを較べると違っています。

tkhsre

なるほど。
ということは、教科書に載ってる一般的な問題では、物体が円軌道上を円運動してると時は向心力=遠心力という関係式が成り立つということですか?

ぺんぎん

_その通りです。

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_閉じた円運動を行なっていれば、向心力と遠心力とは等しいです。渦巻き状の運動の時等、閉じた円運動を行っていなければ等しくないです。

tkhsre

閉じた円運動とはどうゆう運動ですか?

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