Упростите свой рабочий процесс: найдите miniwebtool.
Добавить
Смотрите также
Калькулятор угловой скоростиКалькулятор скорости волныКалькулятор СкоростиКалькулятор конечной скоростиКалькулятор Закона КулонаКалькулятор ускоренияКалькулятор трения
Домашняя страница > Разное > Калькуляторы по физике > Калькулятор центростремительной силы

Калькулятор центростремительной силы

Вычислите центростремительную силу, массу, радиус или скорость для любого объекта, движущегося по круговой траектории. Решайте уравнение F = mv²/r в любом направлении, переключайтесь между линейной скоростью (м/с, км/ч, миль/ч) и угловыми данными (рад/с, об/мин, период, частота), смотрите живую анимацию вращения, перегрузку в кратных единицах силы тяжести, период и угловую скорость, а также (для поворотов автомобиля) минимальный коэффициент трения шин, необходимый для удержания на дороге.

Калькулятор центростремительной силы
⚡ Быстрые примеры
1 Что требуется найти?
Выберите одно неизвестное — соответствующее поле ниже скроется автоматически, а остальные станут обязательными.
Настраивает контекстные примечания (например, проверку сцепления шин для автомобилей, переносимость перегрузок для аттракционов).
2 Масса m
Масса объекта, движущегося по круговой траектории.
3 Радиус r
Радиус окружности, по которой движется масса.
4 Скорость
Тангенциальная скорость объекта вдоль окружности.
Чаще всего используются об/мин; также подходят рад/с, период или частота.
5 Центростремительная сила F
Требуется только в том случае, если вы НЕ ищете силу.

Embed Калькулятор центростремительной силы Widget

О Калькулятор центростремительной силы

Калькулятор центростремительной силы позволяет рассчитать направленную внутрь силу, удерживающую любой объект на круговой траектории. Выберите неизвестную величину — силу, массу, радиус или скорость — введите три остальных параметра в любых общепринятых единицах измерения и получите результат вместе с центростремительным ускорением, эквивалентной перегрузкой g, угловой скоростью, периодом, а также (для автомобильных поворотов) минимальным коэффициентом трения шин, необходимым для удержания на дороге. Интерактивная SVG-анимация вращает массу с точно рассчитанной угловой скоростью, чтобы вы могли наглядно увидеть, что означают полученные цифры.

Как использовать этот Калькулятор центростремительной силы

  1. Выберите неизвестное в раскрывающемся списке Найти величину — F, m, v или r. Соответствующее поле скроется само, а остальные станут обязательными для заполнения.
  2. Введите массу в любой привычной единице (кг, г, фунты, т) и радиус в м, см, км, футах или дюймах.
  3. Выберите Линейная, если вам известна тангенциальная скорость, или переключитесь на Угловая, если у вас есть значения об/мин, рад/с, период или частота. Оба режима описывают одно и то же движение — калькулятор автоматически конвертирует значения между ними.
  4. Выберите сценарий (поворот автомобиля, орбита, вращающееся оборудование, аттракцион или стандартный). Сценарий корректирует контекстные примечания — например, сценарий поворота автомобиля добавляет проверку достаточности сцепления шин.
  5. Нажмите кнопку Рассчитать и ознакомьтесь с результатом, шкалой перегрузки g, анимацией вращения, пошаговым выводом и возможными контекстными предупреждениями.

В чем уникальность этого калькулятора

Вычисление любой переменной Большинство калькуляторов рассчитывают только силу. Этот инструмент позволяет преобразовывать формулу F = mv²/r во всех четырех направлениях в рамках единой формы, причем поле для неизвестного автоматически скрывается, чтобы вы случайно не перегрузили задачу лишними условиями.
Линейная ↔ угловая скорость в одной форме Переключайтесь между линейной скоростью (м/с, км/ч, миль/ч, фут/с, узлы) и угловыми величинами (об/мин, рад/с, град/с, Гц, период в секундах) без необходимости повторного ввода данных. Математический алгоритм использует соотношение ω = v/r для обеспечения полной согласованности всех параметров.
Шкала перегрузки g и проверка трения Результат отображает центростремительное ускорение в кратных единицах стандартной гравитации на цветной шкале, а для сценариев поворота автомобиля вычисляется минимальный коэффициент статического трения между шинами и дорогой. Это позволяет сразу понять, безопасен ли маневр на сухом, мокром или обледенелом асфальте.

Формула центростремительной силы

Для любого объекта массой \(m\), движущегося по круговой траектории радиуса \(r\) с постоянной тангенциальной скоростью \(v\), направленная внутрь (центростремительная) сила, необходимая для искривления его прямолинейного движения в окружность, выражается формулой:

\[ F \;=\; \dfrac{m\,v^{2}}{r} \quad=\quad m\,\omega^{2}\,r \]

где ω = v/r — угловая скорость в радианах в секунду. Соответствующее центростремительное ускорение равно:

\[ a \;=\; \dfrac{v^{2}}{r} \;=\; \omega^{2}\,r \]

Обе формы описывают абсолютно те же физические процессы — выбирайте ту, которая более удобна для текущей задачи. Параметры вращающегося оборудования обычно указываются в об/мин (оборотах в минуту), что переводится в угловую скорость как \( \omega = \mathrm{RPM} \cdot 2\pi / 60 \). Период одного полного оборота составляет \( T = 2\pi/\omega \), а частота вращения равна \( f = 1/T \).

Пример расчета: Автомобиль на трассе (поворот)

Автомобиль массой 1500 кг движется со скоростью 100 км/ч (≈ 27,78 м/с) по горизонтальному повороту радиусом 120 м.

  • \( F = m v^{2}/r = 1500 \times 27,78^{2} / 120 \approx 9645\) Н.
  • Центростремительное ускорение \(a = v^{2}/r \approx 6,43\) м/с² ≈ 0,66 g.
  • Минимальный коэффициент трения шин: \( \mu = a/g \approx 0,66 \). Это значение достижимо на сухом асфальте (μ_dry ≈ 0,7–0,9), но находится на грани возможностей на мокрой дороге, где μ_wet ≈ 0,4–0,6 — именно поэтому водителей всегда предупреждают о необходимости снижать скорость на мокрых поворотах.

Пример расчета: Международная космическая станция

МКС вращается по орбите на высоте около 408 км, что дает орбитальный радиус порядка \(r \approx 6783\) км от центра Земли. Ее орбитальная скорость составляет примерно 7660 м/с.

  • Для полезной нагрузки массой 1 кг \( F = (1)(7660)^{2}/6783000 \approx 8,65\) Н — это в точности соответствует силе гравитационного притяжения на данной высоте. МКС находится в состоянии непрерывного свободного падения вокруг Земли, благодаря чему внутри нее возникает невесомость.
  • Центростремительное ускорение \( a \approx 8,65\) м/с² ≈ 0,88 g, что совпадает с силой тяжести на этой высоте (сила тяжести на уровне моря составляет 9,81 м/с²).
  • Орбитальный период составляет \( T = 2\pi r / v \approx 5564\) с ≈ 92,7 минуты — МКС огибает Землю примерно каждые полтора часа.

Центростремительная сила против Центробежной

Эти два понятия часто путают. Центростремительная сила реальна: она представляет собой любое физическое взаимодействие (натяжение нити, гравитация, сила нормальной реакции, трение, магнитная сила), которое фактически притягивает объект к центру окружности. Центробежная сила — это «инерционная» (кажущаяся) сила, которая возникает только во вращающейся системе отсчета. Именно она заставляет вас чувствовать, что вас выталкивает наружу при резком повороте автомобиля, однако с точки зрения неподвижного наблюдателя вне машины вы просто продолжаете движение по прямой линии, пока автомобиль поворачивает под вами. Центростремительная сила со стороны сиденья и ремня безопасности — это то, что на самом деле ускоряет вас, увлекая в поворот.

Повседневные и инженерные примеры

Сценарий Типичное центростремительное ускорение Источник силы, направленной внутрь
Поворот на шоссе при 100 km/h, r = 120 м≈ 0,66 gТрение между шинами и дорогой
Нижняя точка петли американских горок≈ 3–5 gСила нормальной реакции рельсов на колеса
Пилот истребителя на крутом вираже≈ 5–9 gСила реакции сиденья, привязные ремни
Барабан стиральной машины при 1200 RPM, r = 25 см≈ 400 gСтенка барабана, воздействующая на мокрое белье
Выпуск метания молота, r ≈ 1,2 м, 29 м/с≈ 70 gНатяжение стальной проволоки
Орбита МКС, r ≈ 6783 км≈ 0,88 gЗемная гравитация
Орбита Луны, r ≈ 384 400 км≈ 0,0027 м/с²Земная гравитация

Почему виражи с наклоном требуют меньше трения

На плоском повороте единственная сила, направленная внутрь, создается трением шин о дорогу, поэтому максимальная скорость прохождения поворота равна \( v_{max} = \sqrt{\mu g r} \). На наклонном треке (вираже) сила нормальной реакции дороги наклоняется внутрь и вносит свой вклад в центростремительную силу, благодаря чему требуется гораздо меньшее трение. Именно поэтому высокоскоростные участки на гоночных трассах строятся с наклоном — угол наклона берет на себя ту работу, которую в противном случае пришлось бы выполнять силе трения, что повышает безопасный предел скорости и снижает износ шин.

Часто задаваемые вопросы

Какова формула центростремительной силы?
F = m·v²/r, где m — масса, v — линейная скорость вдоль окружности, а r — радиус. Аналогично, через угловую скорость ω формула записывается как F = m·ω²·r. Оба выражения дают абсолютно одинаковое значение.

Является ли центростремительная сила тем же самым, что и центробежная сила?
Нет. Центростремительная сила — это реальная внутренняя сила, которая удерживает объект на его круговой траектории. Центробежная сила — это кажущаяся внешняя сила, возникающая исключительно во вращающейся системе отсчета. Для внешнего неподвижного наблюдателя существует только центростремительная сила.

Как перевести об/мин в угловую скорость?
Умножьте об/мин на 2π/60. Таким образом, 600 об/мин равны 600 × 2π / 60 ≈ 62,83 рад/с. Калькулятор производит этот расчет автоматически при переключении на ввод угловой скорости.

Что такое перегрузка g в данном контексте?
Это центростремительное ускорение, деленное на 9,80665 м/с². Перегрузка в 1 g соответствует обычной силе тяжести, 4 g ощущаются как крутой поворот на американских горках, а подготовленные пилоты могут выдерживать около 9 g в течение коротких промежутков времени.

Какой коэффициент трения необходим автомобилю для прохождения поворота?
μ = v²/(r·g). Калькулятор показывает это значение автоматически при выборе сценария поворота автомобиля и сравнивает его с типичными диапазонами коэффициентов трения для сухого и мокрого асфальта.

Что показывает анимация вращения?
Она демонстрирует массу, описывающую окружность радиуса r с угловой скоростью, рассчитанной по вашим входным данным. Оранжевая стрелка — это центростремительная сила, направленная к центру, а бирюзовая стрелка — тангенциальная скорость. Визуальный период вращения зафиксирован в пределах комфортного диапазона восприятия, чтобы слишком медленные или очень быстрые вращения оставались различимыми.

Можно ли рассчитать радиус или максимальную безопасную скорость?
Да. Выберите в поле Найти величину значения «Радиус r» или «Линейная скорость v», и соответствующее поле ввода скроется. Три оставшихся значения станут входными параметрами, и калькулятор решит преобразованную формулу за вас.

Ссылайтесь на этот контент, страницу или инструмент так:

"Калькулятор центростремительной силы" на сайте https://ru.miniWebtool.com/калькулятор-центростремительной-силы/ от MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/

Разработано командой MiniWebtool. Обновлено: 2026-05-16

Калькуляторы по физике:

Избранные инструменты:

Калькулятор ангельских чиселКалькулятор знака ВенерыКалькулятор совместимости по дате рожденияКалькулятор асцендента, солнечного и лунного знаков 🌞🌙✨Конвертер см в футы и дюймыКонвертер футов и дюймов в сантиметрыКонвертер FPSСклеить видеоИзвлечение Изображений из ВидеоКалькулятор числа жизненного путиКалькулятор числа судьбыАудио РазделительЗамедлить или ускорить видеоГенератор случайных суперспособностейСжать видеоКонвертер дюймов в сантиметрыКалькулятор лунного знакаПоиск идентификатора пользователя InstagramКонвертер фунтов в килограммыДобавить или заменить аудио в видеоРазделить фото на частиДобавить текст к изображениюСоздатель GIFУбрать звук из видеоРазделитель видеоГенератор случайных цветовГенератор случайных предметовГенератор филвордовКонвертер мг в млИзвлечь звук из видеоКалькулятор знака МарсаУдалить строки, содержащие строкуMP3-луперПовернуть видеоКалькулятор Рекомпозиции ТелаГенератор штрих-кодовКалькулятор Фаренгейта в ЦельсияКонвертер сантиметров в дюймыКалькулятор смешивания цветов красокКалькулятор совместимости лунных знаковПроверка имени пользователя в социальных сетяхГенератор маленького текста ⁽ᶜᵒᵖʸ ⁿ ᵖᵃˢᵗᵉ⁾⏱️ Калькулятор часовКалькулятор положения солнцаКалькулятор баланса астрологических стихийКалькулятор области определения и значенийКалькулятор числа имениКонвертер MP4 в GIFКалькулятор вероятности броска кубиковКалькулятор Площади Неправильного МногоугольникаКалькулятор угла срезаЗациклить видеоКонвертер римских цифрКонвертер мА·ч в Вт·чГенератор кроссвордов🖱️ Счётчик кликовГенератор карточек бингоСписок високосных летКалькулятор возвращения СатурнаДобавить водяной знак на видеоКалькулятор гипотенузыКакое у меня счастливое число?Калькулятор Ватт в АмперыКалькулятор расстояния полетаГенератор Правда или ВызовПоиск ID пользователя FacebookКалькулятор среднего отклоненияКалькулятор TDEEКалькулятор дозировки лекарствПреобразователь Обычного Времени в Десятичное ВремяHEX-конвертерКалькулятор нумерологииГенератор случайных блюдКалькулятор инфляции в СШАКалькулятор кВАГенератор случайных английских словГенератор случайных фиктивных адресовПобитовый калькуляторКалькулятор жима лежаКалькулятор КосинусаКалькулятор возрастаКалькулятор калорий при беременностиКонвертер кг в фунтыКалькулятор арксинусаКруговой калькуляторКалькулятор калорий при грудном вскармливанииОбрезать видеоПоиск MAC-адресаКалькулятор перевода дроби в десятичное числоКалькулятор передаточного отношения велосипедаКалькулятор подъёмной силы гелиевого шараКалькулятор дня года - какой сегодня день года?Конвертер изображения в ASCII артКонвертер дробного времениГенератор развёртки конусаПреобразователь двоичного кода в десятичныйСлучайный выборКалькулятор пределовКалькулятор Спени Сжатия ДвигателяКалькулятор числа личностиДобавить линию к изображениюГенератор нонограмм (Пикросс)Калькулятор Относительного Стандартного ОтклоненияКалькулятор количества цифрКонвертер акров в квадратные метрыБросок кубиковКалькулятор Момента Затяжки БолтовКалькулятор скорости езды на велосипедеКалькулятор знака МеркурияИнструмент для пикселизации изображенийШестнадцатеричный калькуляторЛогарифмический калькуляторГенератор случайных персонажей RPGКалькулятор доходов TwitchСоздатель гистограммКонвертер акров в гектарыГенератор случайного IMEIКалькулятор усечённого конусаГенератор случайных группКалькулятор комплексных чиселКалькулятор производныхГенератор случайных дней рожденияКалендарь новолуния и полнолунияКалькулятор расстояния между балясинамиКалькулятор теоремы ПифагораКонвертер радиан в градусыСтатистика канала YouTubeКалькулятор числа выраженияКвадратный калькуляторКрутить колесоГенератор «Соедини точки»Калькулятор одного повторного максимума (1ПМ)Калькулятор конвертации масштаба моделиКалькулятор обратной функцииКалькулятор пропорцийКалькулятор золотого прямоугольникаКалькулятор перцентиля ростаКонвертер PSI в БарМагический шар 8Генератор случайных буквКалькулятор времени охлаждения пиваКалькулятор прямоугольного треугольникаЦифровой калькулятор душиИзвлекатель чиселКалькулятор квадратного корняКалькулятор композиции функцийКалькулятор крутящего моментаКалькулятор Монетизации YouTube ShortsКалькулятор сожжённых калорийКалькулятор Стандартной ОшибкиКонвертер размера файлаШестнадцатеричный преобразователь в десятичныйГенератор случайной турнирной сеткиКалькулятор арккосинуса (обратного косинуса)Калькулятор Рабочего Объёма ДвигателяКонвертер угловКонвертер фунтов в граммыПостроитель графиков функцийКалькулятор коэффициентов и процентовКонвертер бар в PSIОбратный текстГенератор MurmurHash3Генератор случайных животныхКалькулятор движения снарядаКалькулятор дефицита калорийКалькулятор заработка в TikTokВосьмеричный калькуляторКонвертер ГМС в десятичные градусыКалькулятор Люкс в ЛюменыКалькулятор перевода ампер в ваттыГенератор анаграммКалькулятор процентного уменьшенияКалькулятор цены за тысячу показовКалькулятор шагов в расстояниеВосьмеричный в двоичный конвертерГенератор случайных координатГенератор шрифтов для InstagramДвоичный калькуляторИдентификатор языка на основе ИИИИ-генератор стиховконвертер десятичной системы в двоичнуюПреобразователь сахара в кровиРешатель НеравенствДвоичный в шестнадцатеричный конвертер🎰 Калькулятор гарантии гача📅 Калькулятор датыКалькулятор продолжительности времениКалькулятор смешивания краски для волосКалькулятор сухой массы телаКалькулятор типа телосложенияГенератор случайных занятийГенератор случайных эмодзиКалькулятор распределения ПуассонаКалькулятор средней датыКонвертер футов в метрыВыбор Случайного ИмениГенератор случайных тем для дебатовКалькулятор FFMIТрассировщик изображения в SVGГенератор номеров лотереиИИ-генератор подписей для InstagramИИ-генератор заголовка и биографии LinkedInИИ-генератор пунктов резюмеИИ-генератор сопроводительных писемИИ-генератор рэп-текстовСведение PDFРазблокировать PDF (удаление пароля владельца)Извлечение текста из PDFИзвлечение страниц PDFСчётчик слов PDFЗащитить PDF паролемДобавить номера страниц в PDFИзменить порядок страниц PDFУдалить страницы PDFПовернуть PDFJPG в PDFPDF в JPGСжать PDFРазделить PDFОбъединить PDFКонвертер PT в PXКонвертер PX в REMКонвертер тола в граммыКонвертер индийских земельных единицКонвертер мкг в мгИИ-генератор текстов песенИИ-генератор историйИИ-переводчикИИ Суммаризатор ТекстаКонвертер MPH в KM/H / KM/H в MPHКонвертер узлов в мили в часКубические метры в кубические футыКонвертер кубических футов в кубические ярдыКонвертер квадратных футов в квадратные метрыКонвертер квадратных метров в квадратные футыКонвертер унций в млКонвертер мл в унцииКонвертер галлонов в литрыКонвертер литров в галлоныКонвертер кг в стоуныКонвертер стоунов в килограммыКонвертер дюймов в миллиметрыКонвертер миллиметров в дюймыКонвертер миль в километрыКонвертер километров в милиКонвертер градусов Фаренгейта в ЦельсииКонвертер градусов Цельсия в ФаренгейтыКалькулятор размера рюкзакаКалькулятор объёма сёрфбордаКалькулятор размера ручки теннисной ракеткиКалькулятор размера шлемаКалькулятор размера перчатокКонвертер размера шляпыКалькулятор размера сноубордаКалькулятор размера лыжКалькулятор размера велосипедаТаймер сплитов спидранаКалькулятор СтейблфордаКалькулятор чекаута в дартсКалькулятор экономичности боулингаКалькулятор Strike Rate в крикетеКалькулятор Net Run RateКалькулятор K/DКалькулятор рейтинга ЭлоКалькулятор восстановления частоты сердечных сокращенийКалькулятор времени походаКалькулятор темпа греблиКалькулятор возрастной оценки в бегеКалькулятор FTP и зон мощностиКалькулятор бип-тестаКалькулятор баллов ACFTКалькулятор Wilks и DOTSКалькулятор вылета дискаПоиск индекса нагрузки и индекса скорости шинКалькулятор стоимости за милюКалькулятор выкупа лизингаКалькулятор смешивания октанового числаКалькулятор смеси масла для 2-тактных двигателейКалькулятор проноса диванаКалькулятор корда дровКалькулятор CADR очистителя воздухаКалькулятор размера осушителяКалькулятор размера потолочного вентилятораКалькулятор размера шторКалькулятор размера ковраКалькулятор высоты подвески картинКалькулятор высоты установки телевизораКалькулятор размера телевизораКалькулятор объёма и плёнки для прудаКалькулятор соли для бассейнаКалькулятор объёма бассейнаКалькулятор размера водонагревателяКалькулятор эпоксидной смолыКалькулятор плинтусов и молдинговКалькулятор сайдингаКалькулятор пропитки для террасыКалькулятор газонных семянКалькулятор рулонного газонаКалькулятор асфальтаКалькулятор кубических ярдовКалькулятор длины антенныКалькулятор заполнения трубыКалькулятор последовательных и параллельных конденсаторовКалькулятор индуктивного сопротивленияКалькулятор освещения комнатыКонвертер Люменов в ВаттыКалькулятор мощности генератораКалькулятор трёхфазной мощностиКалькулятор последовательного соединения резисторовКалькулятор тренияКалькулятор наклонной плоскостиКалькулятор механического преимуществаКалькулятор скорости звукаКалькулятор скорости волныКалькулятор плавучестиКалькулятор конечной скоростиКалькулятор длины волны де БройляКалькулятор энергии фотонаКалькулятор E=mc²Калькулятор замедления времениКалькулятор третьего закона КеплераКалькулятор второй космической скоростиКалькулятор гравитационной силыКалькулятор закона Бугера — Ламберта — БераКалькулятор уравнения НернстаКалькулятор осмотического давленияКалькулятор повышения температуры кипенияКалькулятор понижения температуры замерзанияКалькулятор процентного составаКалькулятор нормальностиКалькулятор моляльностиКонвертер pKa в KaКалькулятор Хендерсона-ХассельбахаКалькулятор теоретического выходаКалькулятор лимитирующего реагентаКалькулятор электронной конфигурацииИнтерактивная таблица МенделееваИИ Генератор Планов УроковИИ Генератор ВикторинГенератор цитирований (APA/MLA/Chicago)Калькулятор посещаемостиКалькулятор баллов APКалькулятор баллов ACTКалькулятор баллов SATКонвертер процентов в CGPAКонвертер CGPA в процентыПростой калькулятор оценок EZ GraderКалькулятор Стоимости Воспитания РебёнкаКалькулятор потребления молока для ребёнкаКалькулятор размера подгузниковГенератор имён для детейПредсказание цвета глаз ребёнкаКалькулятор перцентиля ИМТ для детейКалькулятор роста ребёнкаКалькулятор времени удвоения ХГЧКалькулятор срока родов при ЭКОКалькулятор имплантацииКитайский калькулятор пола ребёнкаФорматтер даты ISO 8601Конвертер юлианской датыКалькулятор дневного снаКалькулятор фаз ЛуныКалькулятор восхода и закатаWorld ClockКонвертер дат в римские цифрыОбратный отсчёт до пенсииКалькулятор трезвостиКалькулятор Половины Дня РожденияКалькулятор годовщиныКалькулятор номера неделиКалькулятор распределения чаевыхКалькулятор ROI Email-маркетингаКалькулятор стоимости лидаКалькулятор оборотного капиталаКалькулятор доходов YouTube