Skip to main content

การเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอคืออะไร?

การเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอคือเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่รอบวงกลมที่สมบูรณ์แบบตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบนั้นหายากมากในโลกทางกายภาพ แต่การประมาณรวมถึงผู้ขับขี่บนม้าหมุนหรือลูกตุ้มเคลื่อนที่เป็นวงกลมขนานกับพื้นในขณะที่ดาวเคราะห์และดวงจันทร์มักถูกอ้างถึงเป็นตัวอย่างของการเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอวงโคจรของดาวเคราะห์ส่วนใหญ่จะเป็นรูปไข่และไม่เป็นไปตามข้อกำหนดที่ความเร็วจะยังคงเหมือนเดิมหรือการเคลื่อนไหวนั้นจะต้องเป็นวงกลมทิศทางของการเปลี่ยนแปลงของวัตถุในขณะที่อัตราที่วัตถุเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อมยังคงเหมือนเดิมในคำศัพท์ทางฟิสิกส์อัตราที่วัตถุเคลื่อนที่ผ่านอวกาศเรียกว่า "ความเร็ว" ในขณะที่คำว่า "ความเร็ว" อธิบายทั้งอัตราการเคลื่อนไหวและทิศทางของการเคลื่อนไหวในเวลาเดียวกันสำหรับการเคลื่อนที่แบบวงกลมที่สม่ำเสมอจากนั้นความเร็วจะเปลี่ยนไปในขณะที่ความเร็วคงที่

ในการเคลื่อนที่แบบวงกลมที่ไม่สม่ำเสมอโดยตรงกันข้ามในขณะที่วัตถุยังคงเคลื่อนที่ในเส้นทางวงกลมความเร็วไม่คงที่ตัวอย่างเช่นรถที่ช้าลงจะเข้าสู่เทิร์นแล้วความเร็วที่ออกมาจากมันกำลังเคลื่อนที่ในส่วนของเส้นทางวงกลม แต่เนื่องจากความเร็วของการเปลี่ยนแปลงของรถจึงไม่ได้เคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอ

การเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอสม่ำเสมอเกิดจากสิ่งที่เรียกว่ากำลัง centripetalแรงคือแรงผลักหรือดึงแรงศูนย์กลางเป็นแรงเฉพาะที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ต่อไปในวงกลมมันทำให้วัตถุไม่สามารถเป็นเส้นตรงโดยดึงมันไปทางศูนย์กลางของวงกลมเปลี่ยนทิศทางของวัตถุและดังนั้นความเร็วของมันแรง Centripetal ไม่ได้ผลักหรือดึงไปในทิศทางที่วัตถุกำลังเคลื่อนที่อย่างไรก็ตามความเร็วยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในการเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอแรงจากศูนย์กลางนี้มีขนาดเท่ากันเสมอซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลมเมื่อเทียบกับรูปร่างที่แตกต่าง

เพื่อตรวจสอบกรณีตัวอย่างมีการขี่เทศกาลด้านในของกระบอกหมุนขนาดใหญ่เมื่อกระบอกสูบเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ตั้งไว้ผู้ขับขี่เหล่านั้นจะอยู่ในการเคลื่อนที่แบบวงกลมแรงศูนย์กลางที่ผลักพวกเขาเข้าด้านในสามารถรู้สึกได้ถึงแรงกดดันจากผนังของกระบอกสูบกับพวกเขาหากกระบอกสูบหายไปทันทีผู้ขับขี่จะบินเป็นเส้นตรงโชคดีที่การกดกระบอกสูบบังคับให้การเคลื่อนไหวของพวกเขาเป็นวงกลมแทน