תקציר:
"תנועה מעגלית אופקית" מכונה תנועה שבה גוף קטן יחסית (אורך הגוף ביחס לרדיוס התנועה), נע במסלול מעגלי אופקי.
בדרך כלל ניתן לפתור בעיית "מעגל אופקי" לפי שלבים אלו:
א. יש לבודד את הגוף שמבצע תנועה מעגלית, במבט צד (או פנים), כך שמישור המעגל ניצב לדף.
הבידוד צריך להיות ברגע שהגוף נע בניצב לדף (יוצא או נכנס לדף) (ראה דוגמאות בהמשך).
ב. יש לבחור מערכת צירים, כך שראשית הצירים על הגוף, ציר r מכוון למרכז המעגל וציר y ניצב לו (לכיוון למעלה).
ג. יש לסמן את הכוחות הפועלים על הגוף. במידה וכיוון ויש ספק לגבי כיוון כוח מסוים (כמו חיכוך סטטי) – כדאי לזכור ששקול הכוחות לכיוון r הוא חיובי (שקול כוחות לכיוון מרכז המעגל ולא החוצה מהמעגל).
ד. במידת הצורך יש לפרק את הכוחות לרכיבים.
ה. יש לרשום 2 או 3 משוואות:
1. משוואת התמדה לציר אנכי: SFy = 0
2. משוואת חוק II של ניוטון לציר רדיאלי: SFr = m× ar
יש לזכור: ar = v2/R = w2R
3. לפעמים צריך להוסיף משואה גאומטרית / טריגונומטרית המאפיינת את הבעיה (בדרך כלל ביטוי לרדיוס המעגל).
ו. יש לפתור את מערכת המשוואות לקבלת הפתרון המבוקש.
קשרים נוספים הנדרשים לתנועה מעגלית אופקית:
S = R×q
v = w×R
T = 2πR/v = 2π/w = 1/f
f = w/(2π)