개념 이해
* 관성 : 움직이는 물체는 일정한 속도로 직선으로 움직이는 경향이 있습니다 (Newton의 첫 번째 법칙).
* 원형 운동 : 원으로 움직이는 입자는 끊임없이 방향을 바꾸어 속도가 변하고 있음을 의미합니다.
주요 통찰력
속도는 벡터 (크기 및 방향)이므로 크기 또는 방향의 변화는 입자가 가속되고 있음을 의미합니다. 가속은 힘이 필요합니다 (Newton의 제 2 법칙 :F =Ma).
시연
1. 속도 벡터를 고려하십시오 :
* 원으로 움직이는 입자가 상상해보십시오. 속도 벡터는 항상 원에 접하는 것입니다.
* 입자가 움직일 때 속도 벡터의 방향은 지속적으로 변합니다.
* 방향 변화는 가속도를 나타냅니다.
2. 중심 가속도 :
* 원형 운동에서 입자의 가속도를 중심 가속도라고합니다. 그것은 항상 원의 중심을 향합니다.
*이 가속도의 크기는 다음과 같습니다. a =v^2/r (여기서 V는 속도이고 R은 원의 반경입니다).
3. 중심력 :
* 가속도에는 힘이 필요하기 때문에 원의 중심을 향한 입자에 작용하는 힘이 있어야합니다. 이 힘을 중심력이라고합니다.
* 중심력의 크기는 다음과 같습니다. f =ma =mv^2/r
예
* 줄에 공을 흔들고 : 줄의 장력은 중심력을 제공합니다.
* 곡선을 반올림하는 자동차 : 타이어와 도로 사이의 마찰은 중심력을 제공합니다.
* 지구는 태양 공전 : 지구와 태양 사이의 중력은 중심력을 제공합니다.
결론
원으로 움직이는 입자가 속도 (특히 방향)의 변화를 경험한다는 사실은 힘이 그 일에 작용해야한다는 것을 직접 의미합니다. 원의 중심을 향한이 힘을 중심력이라고합니다.
