遠心力？

質問

遠心力？

たとえば、バケツに入れた水を、360°まわしてもこぼれないときってありますよね？

それは多分、回す速さに関係があると思うんです。

どのように関係があるのか、わかりやすく説明していただけるとうれしいです。

回答No.1

mtaka2 · ベストアンサー

「遠心力」はバケツの水をバケツに留める方向に働き、
「重力」は、バケツが真上に来た時には、バケツの水をこぼす方向に働きます。

つまり「遠心力」が「重力」より強ければ、水はこぼれない、ということになります。

この、遠心力、重力は、
遠心力=m×v^2/r (質量×速度×速度÷半径)
重力=mg (質量×重力加速度定数g)
になりますので、

mv^2/r > mg
すなわち、
v > √rg (速度が「半径×重力加速度」の平方根より大きい)
場合には、水がこぼれないということになります。

g=9.8m/s^2 ですので、回転半径を0.5mでふりまわした場合、
√(9.8×0.5) = √4.9 = 2.2m/s
秒速2.2m以上の速度で回せば、こぼれない、という計算になります。

あるいは、半径0.5mの一周は3.14mありますので、
秒速2.2m以上で回すとは、3.14/2.2=一周1.4秒以内で回すともいえます。