周回運動と回転運動

物体が、その経路上の各点が経路の中心と呼ばれる固定点から等距離にある経路上を移動するとき、この運動を円運動と呼びます。人類は文明開化の早い段階でこの運動の重要性を認識し、車輪の発明はおそらく人類史上最大の発明となった。円運動の法則は、ニュートンの運動の法則を使って簡単に説明することができます。しかし、円運動と密接な関係にある回転運動という運動もある。円運動と回転運動には違いがありますが、共通する部分もあります。

私たちの身近にある円運動としては、頭上で回転する扇風機の動き、自動車のタイヤの動き、紐で縛られた石が頭上で回転する動きなどがあります。自転運動の例として、ジャイロが回転しながら運動する運動がある。回転運動は、物体が自らの質量の中心を中心に回転することで発生します。回転する運動は、回転運動とも呼ばれます。

円運動であり、また回転運動でもある物体の例として、地球が自転し、また太陽の周りを円運動している運動がある。自転とは、地球が太陽の周りを回り続けながら自転しているようなもので、円運動である。

円の中を動く物体には、円の中心に働く求心力があり、それは次の式で与えられる。

F=m.v2/r型

ここで、mは物体の質量、rは円の半径、vはその線速度である。

物体が自身の質量の中心の周りを回転している場合、ニュートンの回転法則によって制御された角運動量が存在する。