什麼是離心力?
離心力是物體沿圓形路徑運動時,所感受到的一股「向外」的視在作用力。在旋轉參考系中,一個質量為 m、以切線速度 v 繞半徑 r 圓周運動的物體,看起來像是被推離圓心。它的大小與維持物體做圓周運動的向心力相等,但方向相反、指向外側。本計算機採用一致的 SI 單位制(公斤、公尺、秒),適用於各類物理與工程問題。
如何使用本計算機
請輸入物體的質量(單位:公斤)、切線速度(單位:公尺/秒),以及圓形路徑的半徑(單位:公尺)。本工具會算出以牛頓為單位的離心力,並一併提供角速度(\omega = v/r)與向心加速度(a = v^{2}/r),方便您參考。
公式解析
核心公式為
F = ((Mass (kg) · Velocity (m/s)^{2}) ÷ (Radius (m)))
作用力與質量成正比、與速度的平方成正比(速度加倍,作用力會變成四倍),並隨半徑增大而減小。若以角速度 \omega = v/r 表示,同一個力也可寫成 F = m · \omega^{2} · r
對應的向心加速度則為 a = v^{2}/r = \omega^{2} · r。
實例演算
假設一個 2 kg 的物體,在半徑 1.5 m 的圓周上以 5 m/s 運動。則
F = ((2 × 5^{2}) ÷ (1.5)) = ((2 × 25) ÷ (1.5)) = ((50) ÷ (1.5)) ≈ 33.33 N
其角速度為 \omega = 5 / 1.5 ≈ 3.33 rad/s,向心加速度為 a = 25 / 1.5 ≈ 16.67 m/s^{2}。
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)
離心力是「真實」的力嗎?
它是一種虛擬力(慣性力),只會在旋轉參考系中出現。若從慣性參考系來看,真正存在的是指向圓心的向心力。
該使用什麼單位?
請使用 SI 單位:公斤、公尺與公尺/秒,這樣算出的作用力才會是牛頓。
增加半徑會發生什麼事?
在速度固定的情況下,半徑越大,作用力越小,因為路徑的彎曲程度變得較為平緩。