Merkezcil kuvvet

Merkezcil kuvvet, dairesel hareket sırasında cismi yörüngede tutan kuvvettir. Merkezcil kuvvet, hız vektörünün büyüklüğünü değiştirmez ancak yönünü değiştirir. Bu yüzden bir merkezcil ivme oluşur.

Cisim eylemsizliğinden dolayı düz gitmek ister ancak merkezcil kuvvet buna engel olur. Kuvvet ortadan kalktığında cisim yörüngeye teğet olarak hareket eder.

Merkezcil kuvvetin yönü, merkezcil ivmenin yönüyle aynı yani merkeze doğrudur ve çizgisel hıza diktir. (bu sebepten hızın büyüklüğü değişmez)

Kaynakları

Rayların uyguladığı tepki kuvveti merkezcil kuvveti oluşturur.

Merkezcil kuvvet, diğer kuvvetlerden bağımsız bir kuvvet değildir. Herhangi bir kuvvet, eğer dairesel harekete sebep olup merkezcil ivme yaratıyorsa merkezcil kuvvet olur. Örneğin

• Bir gezegenin etrafında dönen bir uyduya etki eden merkezcil kuvvet kütleçekim kuvvetidir.
• Bir ipin ucuna bağlı halde döndürülen taş için merkezcil kuvvet ipin gerilmesidir.
• Manyetik alanda dairesel hareket eden bir elektronun merkezcil kuvvveti, Lorentz kuvvetidir.
• Viraj dönen arabanın içindeki kişiye etki eden merkezcil kuvvet, kişiyle koltuk arasındaki sürtünmedir.

Formülü

Merkezcil ivmenin büyüklüğü:

$a_{m}={\frac {v^{2}}{r}}$

Newton'ın ikinci yasası uygulanırsa:

$F=ma_{m}={\frac {mv^{2}}{r}}$

v: çizgisel hız, r, dönme yarıçapı