แรงเหวี่ยง

ในกลศาสตร์แบบนิวตัน แรงหนีศูนย์กลาง (อังกฤษ: centrifugal force) เป็นแรงเทียมชนิดหนึ่ง มีทิศชี้ออกจากแกนของการหมุน และเสมือนว่าเป็นแรงที่กระทำกับวัตถุที่กำลังหมุน อยู่ในกรอบอ้างอิงที่กำลังหมุน

ตัวอย่าง

หินผูกกับเชือก

หากนำหินผูกกับเชือก แล้วแกว่งเชือกนั้นเป็นวงกลมในแนวราบ แรงจริงที่กระทำกับหินในแนวราบคือแรงดึงของเชือก (ส่วนแรงโน้มถ่วงนั้นกระทำในแนวดิ่ง)

ในกรอบอ้างอิงเฉื่อยนั้น หากไม่มีแรงของเชือกกระทำกับหิน หินย่อมเดินทางต่อไปเป็นเส้นตรง ซึ่งเป็นไปตามกฎข้อแรกของกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ดังนั้นหากจะอธิบายการเคลื่อนที่เป็นวงกลมของหิน จะต้องมีแรงสู่ศูนย์กลาง (centripetal force) จากเส้นเชือก มากระทำกับหินอยู่ตลอดเวลา เมื่อใดที่นำแรงนี้ออก (เช่น เส้นเชือกขาด) หินย่อมเดินทางต่อไปเป็นเส้นตรงตามแนวราบ (และถูกแรงโน้มถ่วงในแนวดิ่งกระทำ จนตกลงสู่พื้น ทำให้การเคลื่อนที่ตามแนวราบสิ้นสุดลง) ดังนั้นการมองระบบด้วยกรอบอ้างอิงเฉื่อยเช่นนี้ จะทำให้สามารถอธิบายการเคลื่อนที่ของหินได้ด้วยแรงจริงตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน โดยไม่ต้องอาศัยแรงเทียมอย่างแรงหนีศูนย์กลางมาอธิบายแต่อย่างใด

แต่หากมองในกรอบอ้างอิงที่กำลังหมุนและเคลื่อนที่ไปพร้อมกันกับหิน เช่น ผู้สังเกตจินตนาการว่าตนเป็นคนที่กำลังนั่งอยู่บนหิน จะถือเสมือนว่า หินนั้นอยู่นิ่งกับที่ และมีแรงดึงจากเชือกมาดึงหิน ดังนั้นผู้สังเกตที่อยู่ในกรอบอ้างอิงนี้จะพบว่า ถ้ามีแรงดึงจากเชือกเป็นแรงเดียวที่กระทำกับหิน หินจะต้องเคลื่อนที่เข้าสู่จุดศูนย์กลางตามแรงดึงของเชือก ดังนั้นจึงต้องสมมติแรงหนีศูนย์กลางขึ้นมาเป็นแรงเทียม กระทำในทิศตรงข้ามกับแรงจริง เพื่อให้กฎของนิวตันสามารถเป็นจริงขึ้นได้ ในกรอบอ้างอิงที่กำลังหมุนอยู่นี้

อ้างอิง