高校物理基礎/物理の公式集を丸暗記する会|円運動編

太陽の周りを公転する地球 物理

高校物理基礎/物理の公式をひたすら丸暗記するためのもの。

今回は力学の「円運動」のすべてを知る。

丸暗記のコツは太陽の周りを公転する地球の気持ちになって考えること。

 

円運動

 

弧度法

$$θ=\frac{l}{r}$$

$$中心角(rad)=\frac{弧の長さ}{半径}$$

 

角速度

$$ω=\frac{θ}{t}$$

$$角速度(rad/s)=\frac{回転角(rad)}{経過時間(t)}$$

 

速度

$$v=rω$$

$$速度(m/s)=半径(m)×角速度(rad/s)$$

 

周期

$$T=\frac{2πr}{v}=\frac{2π}{ω}$$

$$周期(s)=\frac{2π×半径(m)}{速さ(m/s)}=\frac{2π}{角速度(rad/s)}$$

 

回転数

$$n=\frac{1}{T}$$

$$回転数(Hz)=\frac{1}{周期(s)}$$

 

加速度

$$a=vω=rω^2=\frac{v^2}{r}$$

$$加速度の大きさ(m/s^2)=速さ(m/s)×角速度(rad/s)=半径(m)×[角速度(rad/s)]^2=\frac{[速さ(m/s)]^2}{半径(m)}$$

 

向心力

$$F=ma=mrω^2=m\frac{v^2}{r}$$

$$向心力の大きさ(N)=質量(kg)×加速度(m/s^2)=質量(kg)×半径(m)×[角速度(rad/s)]^2=質量(kg)×\frac{[速さ(m/s)]^2}{半径(m)}$$

 

慣性力と非慣性系

$$m\vec{a’}=\vec{F}+(-m\vec{a})$$

$$質量(kg)×非慣性系を基準とした時の物体の加速度(m/s^2)=本来の力(N)+(-質量(kg)×加速度(m/s^2))$$

 

遠心力

$$F’=mrω^2=m\frac{v^2}{r}$$

$$遠心力の大きさ(N)=質量(kg)×半径(m)×[角速度(rad/s)]^2=質量(kg)×\frac{[速度(m/s)]^2}{半径(m)}$$

 

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