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Physics Simulator

等速円運動シミュレーター

半径・角速度・質量を設定して円運動をリアルタイム可視化。速度ベクトル・向心加速度ベクトルをアニメーション表示し、周期・線速度・向心力を自動計算。

パラメータ設定
预设
半径 r 2.00 m
角速度 ω 2.00 rad/s
周期 T = 2π/ω と連動
質量 m 1.00 kg
表示オプション
周期 T [s]
振動数 f [Hz]
線速度 v [m/s]
向心加速度 ac [m/s²]
向心力 Fc [N]
円軌道
速度ベクトル v
向心加速度 ac
質点

理论公式

位置:

$$x(t) = r\cos(\omega t), \quad y(t) = r\sin(\omega t)$$

線速度と向心加速度:

$$v = r\omega, \quad a_c = r\omega^2 = \frac{v^2}{r}$$

向心力と周期:

$$F_c = mr\omega^2 = \frac{mv^2}{r}, \quad T = \frac{2\pi}{\omega}, \quad f = \frac{\omega}{2\pi}$$
CAE应用: 回転機械(モーター・タービン・遠心ポンプ)の遠心力荷重計算 / 自動車コーナリング時のタイヤ横力解析 / 人工衛星の軌道力学(向心力=重力)/ 遠心分離機の設計。FEM解析での遠心荷重はボディフォース $F = mr\omega^2$ を半径方向外向きに適用。

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