การเคลื่อนที่เป็นวงกลม

เมื่อวัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลม วัตถุจะมีความเร่งเพราะทิศทางของความเร็วจะเปลี่ยนไปตลอดเวลา โดยทิศของความเร่งจะมีทิศเข้าหาจุดศูนย์กลางของวงกลม ทั้งนี้เป็นเพราะขณะที่วัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลมจะมีแรงลัพธ์ กระทำต่อวัตถุในทิศเข้าหาจุดศูนย์กลางของการเคลื่อนที่เสมอ เราเรียกแรงนี้ว่าแรงสู่ศูนย์กลาง (Cetripetal Force)

ตามรูปมวลผูกด้วยเชือกแล้วแกว่งมวลให้เคลื่อนที่เป็นวงกลมในแนวราบ เมื่อมองดูมวลจากด้านบน
โปรดพิจารณาดูภาพเคลื่อนไหวดี ๆ ขณะที่แกว่งมวล อะไรเกิดการเปลี่ยนแปลงบ้าง

มวลน้อย จะมีแรงสู่ศูนย์กลางน้อย (แสดงด้วยเวกเตอร์สีแดง เกิดจากแรงตึงในเส้นเชือก FT) ที่เท่ากับแรงที่เรากระทำต่อเชือก
วัตถุที่มีความเร็วน้อย จะมีแรงสู่ศูนย์กลางน้อย เชือกสั้น (รัศมีการเคลื่อนที่น้อย), ต้องการแรงสู่ศูนย์กลางมาก เราต้องออกแรงกระทำต่อเชือกมาก อย่าลืม แรงสู่ศูนย์กลางและความเร่งสู่ศูนย์กลางจะมีทิศเข้าหาจุดศูนย์กลางของการเคลื่อนที่เสมอ
ถ้าเราปล่อยเชือก(หรือเชือกขาด) มวลจะไม่สามารเลื่อนที่ต่อไปเป็นวงกลมได้ แต่มันจะเคลื่อนที่ไปในแนวเส้นสัมผัสส่วนโค้งตรงจุดนั้น

จากข้อมูลที่ได้ สรุปได้ว่า วัตถุที่เคลื่อนที่เป็นวงกลม หรือส่วนหนึ่งของวงกลม ได้ จะต้อง

• 1. มีแรงลัพธ์กระทำต่อวัตถุนั้นในทิศเข้าหาจุดศูนย์กลางของการเคลื่อนที่ เราเรียกแรงน้ว่าแรงสู่ศูนย์กลาง
• 2. ความเร็วของวัตถุที่จุดใด ๆ จะอยู่ในทิศเส้นสัมผัสวงกลมที่จุดนั้น

เมื่อวัตถุเคลื่อนที่เป็นวงกลมหาแรงสู่ศูนย์กลาง หาได้จาก

  ลองพิจารณารูปต่อไปนี้ โคลนติดล้อที่กำลังหมุน โคลนจะติดล้ออย่างไรขึ้นอยู่กับแรงสู่ศูนย์กลางของโคลน ดังนี้

	ภาพเคลื่อนไหวแสดง โคลนติดล้อ และมีแรงสู่ศูนย์กลางมากพอที่จะทำให้โคลนติดไปกับล้อรถ จนสามารถเคลื่อนที่เป็นวงกลมครบรอบได้
	ภาพเคลื่อนไหวแสดง โคลนติดล้อ และล้อเคลื่อนที่เร็ว จึงมีแรงสู่ศูนย์กลางไม่เพียงพอที่จะทำให้โคลน เคลื่อนที่ติดไปกับล้อรถได้ และจะเคลื่อนที่ออกไปในแนวเส้นสัมผัสตามกฏการเคลื่อนที่ข้อที่ 1 ของนิวตัน