การเคลื่อนที่แบบวงกลม

ความเร็วเชิงมุม (angular velocity) ω คืออัตราการเปลี่ยนมุมต่อเวลา ω = θ/t มีหน่วยเป็นเรเดียนต่อวินาที (rad/s)

ความเร็วเชิงเส้น (v) ของวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นวงกลมรัศมี r สัมพันธ์กับความเร็วเชิงมุมผ่าน v = ωr — จุดที่อยู่ไกลจากแกนหมุนมากกว่าจะมีความเร็วเชิงเส้นมากกว่า ทั้งที่ความเร็วเชิงมุมเท่ากัน

แม้อัตราเร็วคงตัว ทิศของความเร็วเปลี่ยนตลอดเวลา จึงเกิดความเร่งที่ชี้เข้าหาศูนย์กลางวงกลมเสมอ เรียกว่าความเร่งสู่ศูนย์กลาง (centripetal acceleration) ac = v²/r = ω²r

แรงสู่ศูนย์กลาง (centripetal force) คือแรงลัพธ์ที่ทำให้เกิดความเร่งสู่ศูนย์กลางนี้ Fc = mac = mv²/r — ไม่ใช่แรงชนิดใหม่ แต่เป็นผลรวมของแรงจริงที่มีอยู่ (แรงตึงเชือก แรงโน้มถ่วง แรงปกติ แรงเสียดทาน) ที่ชี้เข้าศูนย์กลาง

คาบ (period, T) คือเวลาที่ใช้เคลื่อนที่ครบหนึ่งรอบ ความถี่ (frequency, f) คือจำนวนรอบต่อวินาที ทั้งสองเป็นส่วนกลับกัน f = 1/T

ความเร็วเชิงเส้นสัมพันธ์กับคาบผ่านเส้นรอบวง v = 2πr/T และความเร็วเชิงมุม ω = 2π/T = 2πf

รถเข้าโค้งราบ: แรงเสียดทานระหว่างยางกับถนนทำหน้าที่เป็นแรงสู่ศูนย์กลาง ถ้าแรงเสียดทานไม่พอ (ความเร็วสูงเกินไปหรือถนนลื่น) รถจะไถลออกจากวงเลี้ยว

ดาวเทียมโคจรรอบโลก: แรงโน้มถ่วงทำหน้าที่เป็นแรงสู่ศูนย์กลางทั้งหมด GMm/r² = mv²/r

ลูกตุ้มกรวย (conical pendulum): แรงตึงเชือกแยกเป็นสองส่วน ส่วนตั้งฉากรับน้ำหนักของวัตถุ ส่วนแนวราบทำหน้าที่เป็นแรงสู่ศูนย์กลาง