太陽の引力vs地球の遠心力

質問

地球が太陽の引力に吸い寄せられていかないのは、
地球が公転する時の遠心力のせいですか？
もしそうなら、太陽の引力は、地球の公転する時の遠心力には勝てないということですか？

回答No.8

isa-98

見かけの力とは、
http://www.s-yamaga.jp/nanimono/chikyu/juryoku-03.gif

その慣性力Fは、
円軌道（実際の軌道）と取るべき慣性軌道（ベクトルV）
の差の成分（合力）です。
分かりやすく言えば、車でカーブを曲がった時の横Gと同じです。

実際に外へ引く力ではなく合成力を意味します。
ですので、
存在しない訳ではなく、遠心力単体としては存在しないが、合力Fとしては存在していると認識して下さい。

回答No.7

isa-98

質問内容は遠心力です。

楕円の説明の場合なら焦点Aの間違いでしょう。
これは円中心にありませので向心力と遠心力はベクトル値が違います。

この場合、遠心力ではなく慣性力の一種になります。
楕円で教えるのは間違いです

角速度の変化による慣性力の変化を指すのか？
焦点距離の変化による合成速度変化を指すのか？
ここも曖昧ですね。

回答No.6

toboke

遠心力はNo.3さんの言われる通りで、もう少し正確には太陽からみたときの見かけの力です。太陽からみると、引力で一生懸命引っ張っているのに遠心力のために近づいてこないと見えるわけです。

引力と遠心力は微妙なバランスの上に成り立っているのではありません。でないと何十億年ものあいだ安定に存在していないですよね。
もし引力の方が強くなると、地球は（運動しているので）斜めに引き寄せられ、公転のスピードが上がってNo.4さんの式のように遠心力が強くなり、今度は遠ざかります。すなわち楕円軌道を描くようになります。

回答No.5

isa-98

Fは全部スカラーで計算しています。

力の向きを考え、符号を用いますと、
G(M＋ｍ）/r^2－ｍV^2/r＝０

力は釣り合っているとなります。

回答No.4

isa-98

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%86%86%E9%81%8B%E5%8B%95

これでは難しいので。
等速円運動とは、向心力と遠心力が釣り合った状態です。

つまり、運動方程式が成立しています。

万有引力を
G(M＋ｍ）/r^2とすると
M（太陽の質量）ｍ（地球の質量）ｒ（地球の公転半径）
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%87%E6%9C%89%E5%BC%95%E5%8A%9B

遠心力
ｍV^2/r
ｍ（地球質量）V（公転速度）ｒ（地球の公転半径）
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%A0%E5%BF%83%E5%8A%9B

G(M＋ｍ）/r^2＝ｍV^2/r
となります。

突き詰めればもう少し整理出来そうですね。＾＾
がんばってください。

回答No.3

noname#100814

質問者さんは太陽の引力と地球が公転する時の遠心力とを、
互いに独立した相対するもの、その強弱や勝ち負けを比較できるものとお考えのようですが、
その考え方には根本的な誤解があるようです。
　まず＃１のお答えにある
「もし太陽の引力がなければ、地球は円を描かず、まっすぐに進み、
太陽からどんどん遠ざかって行く」ということはご了解いただけますね。
　次に
「地球がまっすぐ進まないのは、太陽の引力に引っ張られて、進路が変わり続け」
　その結果
「進路が変わり続けて、（途中略）円を描いています。これがつまり公転です」
となることもご了解いただけますね。
　さてそこでご注意いただきたい重要なことがあります。
　それは、この地球の公転運動に関係している物理量は、
地球が持っている速度とその向きを変えている太陽の引力とのふたつだけであるということです。
　つまり遠心力は出てこないのです。
　言い換えれば、地球の公転運動を考えるときには遠心力はいらないのです。
　あるいは、遠心力などというものはないと言ったほうがよいかもしれません。
　じゃあ遠心力って一体何だ？
　これまでに申し上げた説明は、地球から遠く離れた第三者として地球の公転を見たときのものなのです。
　では地球上にいる私たちから地球の公転を見るとどうなるでしょう。
　まず、地球が前進している、公転している、なんてことはまったく感じないし、わかりませんよね。
　感じるくらいなら人類は初めから地動説をとったでしょう。
　つまり、地球上のわれわれから見ると地球は止まっているのです。
　その止まっている地球を太陽が引っ張っているのに、
太陽のほうに吸い寄せられていかないのはおかしいですよね。
　何かがそうならないように支えてくれていないとつじつまが合いませんね。
　そこで考えられたのが、中心である太陽から遠ざけてくれている力、
すなわち遠心力なのです。
　つまり、遠心力とは実際には存在しない見かけの力なのです
（見かけの力とは、同じ現象でも見方を変えると現れる力のことです）。

回答No.2

chie65536（@chie65535）

引力と遠心力が釣り合ってるからこそ「今でも地球はここにある」のです。

引力が勝てば、地球は太陽へと「落ちて」いきます。

遠心力が勝てば、地球は太陽系を離れ「凍り付いた迷子の天体」になります。

てゆ～か、引力と遠心力が「勝ちも負けもしない、釣り合った場所」だったからそこ「そこに地球が出来た」のです。

＞陽の引力は、地球の公転する時の遠心力には勝てないということですか？

いいえ。いつか、引力の方が勝つ時が来ます。しかし、それが起きるまで、地球は残ってないでしょう。もっと早くに、地球は無くなってしまいます。

地球の公転速度は、太陽の潮汐力などが原因で、徐々に速度が落ちて行くので、公転速度が落ちれば遠心力が引力に負けて「いつかは太陽に落ち始める」のです。

しかし、その前に、太陽は地球の軌道に届くくらいまで肥大化するので「太陽に落ちる前に、太陽の方に飲み込まれて終り」です。

回答No.1

noname#83369

逆に言えば、太陽の引力があるおかげで、地球は公転できています。
もし太陽の引力がなければ、地球は円を描かず、まっすぐに進み、太陽からどんどん遠ざかって行くでしょう。
でも、今、地球がまっすぐ進まないのは、太陽の引力に引っ張られて、進路が変わり続けているからです。進路が変わり続けて、曲線を描き、ぐるっと一周してたまたま同じ位置にもどってきます。それを繰り返して、円を描いています。これがつまり公転です。
「太陽の引力は、地球の公転する時の遠心力」と、まったく同じなので、遠ざかりも近づきもせず、ぐるぐる周りを回っているのです。

太陽の引力は、近づくほど大きくなります。
地球は太陽からとても離れているので、その引力を少ししか受けていません。
地球の遠心力と、太陽から受ける引力が、たまたま同じ位置なのです。
しかしそれもいつか変わるかもしれません。今よりほんのちょっと太陽に近づけば、引力に負けて地球は太陽に吸い寄せられます。

すごく昔には、もっと沢山の惑星や岩の塊が太陽のまわりにあったそうです。
でもそれらの殆んどは、太陽に吸い込まれるか、どこか遠くへ飛んでいくか、別の塊とくっつくかしたそうです。
奇跡的に残って、今でも太陽の周りを回っているのが、地球を含むいくつかの太陽系の惑星たちです。