向心力 (centripetal force)

図のように, xy 平面において角速度 ω で半径 R の円運動している質量 m の物体(赤丸)には,物体の速度に垂直で円の中心を向いている大きさ mR ω2 向心力 (centripetal force) f が働いており,その作用により回転運動を実現している.向心力は 求心力 ともいう.

半径 R の円運動の速さは v=Rω であるので,向心力の大きさは

| f | =mRω2 = mv2 R

と表せる.円軌道に限らず,曲線軌道を速さ v で運動している質量 m の物体には,その曲線軌道の曲率半径 R とすると,その軌道に接する半径 R の円の中心を向いた大きさ mv2 R の向心力が作用している(詳細).


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