精選版 日本国語大辞典 「中心力」の意味・読み・例文・類語
ちゅうしん‐りょく【中心力】
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物体(厳密には、質点、質量をもつが、広がりをもたないかまたは無視しうる)に働く力の一種で、その強さが力の中心から物体までの距離だけで決まり、その方向が力の中心と物体を結ぶ直線に沿っているものをいう。孤立した二つの質点の運動は、一般にそれらの重心運動と相対運動に分けられ、前者は力の作用のない自由運動であり、静止しているかまたは等速直線運動を行う。後者は、質点間に働く力のもとでの一粒子運動と等価である。力の中心は、相対距離がゼロの場合に対応している。中心力の特徴は、その作用のもとで運動する質点がその角運動量、すなわち力の中心からの位置座標rと運動量pのベクトル積r×pを保存することである。惑星の運動に関するケプラーの第二法則、面積速度一定の法則は、この角運動量の保存から導かれる。さらにベクトルとして角運動量を保存することから、その運動は平面上に限られる。惑星の運動はこの例で、中心力としての万有引力のもとで、惑星に比べ非常に重い太陽を近似的に力の中心としている。中心力の例としては、ほかに荷電粒子間、たとえば電子や陽子間に働くクーロン力などがある。非中心力の例としては、核子(中性子および陽子)間に中間子を媒介として働く核力が知られている。
[阿部恭久]
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