在物理学中，圆周运动是一种常见的运动形式，它涉及到物体沿着圆形路径移动的情况。为了更好地理解和分析这种运动，我们需要掌握一系列相关的公式。这些公式可以帮助我们计算速度、加速度、力以及能量等关键参数。

首先，让我们来探讨圆周运动的基本概念。当一个物体以恒定速率沿圆周运动时，它的速度方向不断变化，但大小保持不变。这种情况下，我们称之为匀速圆周运动。然而，由于速度的方向发生了改变，因此存在一个向心加速度，这个加速度始终指向圆心。

向心加速度 \(a_c\) 的公式为：

\[ a_c = \frac{v^2}{r} \]

其中 \(v\) 是线速度，\(r\) 是圆周的半径。

接着是角速度的概念。角速度 \(\omega\) 描述的是单位时间内角度的变化量，其公式为：

\[ \omega = \frac{\theta}{t} \]

这里 \(\theta\) 是角度，\(t\) 是时间。

与角速度相关的一个重要关系是线速度和角速度之间的转换公式：

\[ v = \omega r \]

此外，在讨论圆周运动时，不能忽略作用于物体上的向心力 \(F_c\)。向心力的大小由以下公式给出：

\[ F_c = m a_c = m \frac{v^2}{r} \]

其中 \(m\) 是物体的质量。

除了上述基本公式外，还有一些其他有用的表达式。例如，周期 \(T\)（完成一次完整圆周运动所需的时间）可以通过以下方式计算：

\[ T = \frac{2\pi r}{v} \]

最后，我们还应该提到动能 \(E_k\) 和势能 \(E_p\) 在某些特定条件下可能涉及的能量计算。不过，这些通常需要结合具体情况进一步分析。

综上所述，以上就是关于圆周运动的主要公式集合。它们为我们提供了强大的工具去研究自然界中各种复杂的旋转现象，并且能够帮助解决实际问题。通过熟练掌握这些知识，我们可以更深入地理解物理世界中的规律。