向心力是作用在物体上使其保持圆周运动的力。质量为m的物体以恒定的切向速度v沿圆周轨迹(半径为r)运动,其向心力的大小由F给出c= mv2/ r。

圆圈一种黑色的圆圈,其边缘有一个绿色的球,表示沿圆形路径运动。球的质量是m,到圆心的距离是r。一个运动中的球的速度可以用一个从球的左边来的水平箭头来表示,箭头上用字母v表示。向心力可以用一个从球的圆心指向圆心的垂直箭头来表示。在圆的右边,力的方程是质量乘以速度的平方,再除以距离。

图1:质量为m的物体作圆周运动的示意图

把向心力写成角速度ω是很有用的,它等于速度乘以路径的半径,所以Fc=ω先生2.轨道周期T= 2π/ω,因此向心力可以表示为Fc=(2π/ T)先生2
向心加速度(如下牛顿第二运动定律)由v给出2/r,径向指向圆路径的中心。
由F可知c=(2π/ T)先生2,当给定半径和周期T时,可以计算出卫星的向心加速度。牛顿知道了月球到地球的距离和月球往返所需的时间,计算出了月球的向心加速度,并由此推导出万有引力的平方反比定律。

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