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向心力计算器

由质量、速度和半径求保持物体做圆周运动所需的向心力。

N

Leave blank to solve for force

kg

m/s

m

Centripetal force
40N

Force directed toward the centre of the circle

Centripetal acceleration
20 m/s²
Angular speed
2 rad/s
质量
2 kg
速度
10 m/s
半径
5 m
centremassCentripetal force F = mv²/r directed toward centre of circular path
Step by step
  1. 1

    Speed squared

    v² = 10 × 10 = 100
  2. 2

    Centripetal force

    m × v² ÷ r = 2 × 100 ÷ 5 = 40
    F = m·v²/r — the net inward force required for circular motion.
结果仅为一般参考性的估算,并非专业建议——在依赖这些重要结果之前,请务必自行独立核实。 阅读完整免责声明.
快速解答

这个计算器是如何工作的?

向心力使物体保持圆周运动,等于 F = m·v²/r,其中 m 为质量,v 为速度,r 为半径。对应的向心加速度为 a = v²/r,角速度为 ω = v/r。输入任意三个量,即可求解第四个(SI 单位)。

公式
F = m·v² / r, a = v² / r, ω = v / r
How this is calculated

以恒定速度 v 在半径 r 的圆上运动的物体,始终朝圆心方向加速。该向心加速度为 a = v²/r,根据牛顿第二定律,所需向内(向心)力为 F = m·a = m·v²/r,其中 m 为质量(千克)。计算器还给出角速度 ω = v/r(弧度每秒)。

输入力 F(N)、质量 m(kg)、速度 v(m/s)、半径 r(m)四个量中的任意三个,留空第四个即可求解。变形公式为:m = F·r/v²,v = √(F·r/m),r = m·v²/F。在平方根下速度值必须非负,且半径和质量在作为分母时必须非零。

该模型假设匀速圆周运动(速度恒定)且为质点,故合力纯为向心力,无切向分量。实际系统还可能涉及重力、摩擦力或倾斜;本计算器仅计算向心力需求。所有输入使用 SI 单位,结果以牛顿、米每二次方秒和弧度每秒表示。

常见问题

向心力是保持物体沿圆形轨道运动所需的净向内力。若没有向心力,物体将按惯性沿直线运动。

向心加速度为 a = v²/r,力为 F = m·a。因此力与质量和加速度成正比;由于 v² 项,速度加倍使两者均增为四倍。

不是。它是指向圆心的任何真实力所扮演的角色——可以是张力、重力、摩擦力或法向力,并非单独的一种力。

也称为

向心力
圆周运动力
F=mv²/r
向心力公式
旋转力
centripetal force

APA

TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 向心力计算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh/calculator/centripetal-force-calculator

Chicago

TG we-Calculate Editorial Team. "向心力计算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh/calculator/centripetal-force-calculator.

IEEE

TG we-Calculate Editorial Team, "向心力计算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh/calculator/centripetal-force-calculator

BibTeX

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