遠心力

定義

遠心力とは、回転している座標系の中で見たときに、物体が回転の中心から外向きに受けるように見える力である。これは実際に外から働く力ではなく、回転運動を説明するために導入される見かけの力である。

イメージ

回転する遊園地のコーヒーカップに乗っていると、外側に押しつけられるように感じる。このとき、外向きに引っ張られる感覚が遠心力である。

また、ひもにつけたおもりを円運動させると、おもりは外へ飛び出そうとする。このときに感じる外向きの力が遠心力である。

数式

遠心力の大きさは次のように表される。

\[F = \frac{mv^2}{r}\]

ここで、\(F\) は遠心力（N）、\(m\) は質量（kg）、\(v\) は速さ（m/s）、\(r\) は円運動の半径（m）である。

また、角速度 \(\omega\)（rad/s）を用いると、

\[F = m \omega^2 r\]

とも表される。

ポイント

• 遠心力は実在する力ではなく、回転している立場で見たときに現れる見かけの力である
• 向きは常に中心から外向きであり、向心力とは反対向きになる
• 等速円運動では、向心力と大きさが等しく向きが逆の関係になる