等速円運動と向心力
速度は接線方向・加速度（向心力）は中心向き ／ 物理
パラメータ設定
1.5 m
1.5 rad/s
物体
速度 v（接線）
向心加速度 a（中心向き）
速さ v = rω
—
向心加速度 a = v²/r
—
周期 T = 2π/ω
—
直交の確認
v⃗ と a⃗ の内積
v⃗ · a⃗ = 0.00
常に 0 → 完全直交
いま何が起きている？
等速円運動とは？
物体が一定の速さで円周上を動く運動です。速さは変わりませんが、速度の向きが絶えず変化するため、加速度が生じます。その加速度は常に円の中心へ向かい、これを向心加速度といいます。向心加速度を生み出す力が向心力 F = ma です。
物体が一定の速さで円周上を動く運動です。速さは変わりませんが、速度の向きが絶えず変化するため、加速度が生じます。その加速度は常に円の中心へ向かい、これを向心加速度といいます。向心加速度を生み出す力が向心力 F = ma です。
ここがポイント
- 速度は接線方向、加速度は中心方向 ── 2 つのベクトルは常に直交している（内積 = 0）。
- a = v²/r = rω² ── 半径が小さいほど、角速度が大きいほど向心加速度は大きくなる。
- 向心力がないと直進してしまう ── 糸を切ると物体は接線方向に飛び去る（慣性の法則）。