什麼是向心加速度?
向心加速度是維持物體沿圓形軌跡運動所需的速度變化率。即使物體以等速率繞圈運動,它的運動方向仍持續改變,因此物體始終朝著圓心方向加速。這個指向圓心的加速度,就稱為「向心」(意即「指向中心」)加速度。
如何使用本計算器
輸入切線速度 v(沿圓形軌跡的線速度,單位為公尺/秒)以及圓的半徑 r(單位為公尺)。計算器會立即回傳以 m/s² 為單位的向心加速度,同時也會算出角速度 \omega = v/r(單位為 rad/s)。
公式說明
核心方程式為
a = ((v^2) ÷ (r))
由於角速度 \omega 與線速度的關係為 v = \omega · r,因此加速度也可以寫成 a = \omega^2 r
兩種寫法得到的結果完全相同。加速度與速率的平方成正比,所以速率加倍時,向心加速度會變為四倍;而半徑越大,向心加速度則越小。
計算範例
一輛汽車以 v = 10 m/s 的速率通過半徑 r = 5 m 的彎道。向心加速度為
a = ((v^2) ÷ (r)) = (((10)^2) ÷ (5)) = ((100) ÷ (5)) = 20 m/s^2
角速度則為 \omega = ((v) ÷ (r)) = ((10) ÷ (5)) = 2 rad/s
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
向心加速度和向心力是同一回事嗎?
不是。力等於質量乘以這個加速度:\(F = m \cdot a = m \cdot \frac{v^2}{r}\)。加速度是力所造成的結果。
向心加速度的方向朝哪裡?
永遠指向圓心,並與速度方向互相垂直。
等速率是否代表加速度為零?
不是。速度是向量,即使速率不變,方向仍在改變,因此存在不為零的向心加速度。