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遠心力はあるのかないのか
この間ここで質問したときには観測位置の違いで、回転運動している 物体といっしょにいれば遠心力はあると教えてもらいました。 http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4946009.html ですが僕の友達も諦めずこちらのサイトを見つけてきました。 http://nkiso.u-tokai.ac.jp/phys/matsuura/lecture/general/presentation/Centrifugal/Centrifugal.files/frame.htm こちらの人は、遠心力は反作用であって 回転する物体に乗っていても遠心力は存在しないといっているようです。 こちらの人も物理ができる人みたいだし、どちらなんでしょう？
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- g-space
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再々度の回答ですみません。 他の方のご質問への、長々と書いてしまった回答もご覧ください。 http://gtubo.gpoint.co.jp/qa4967469.html #6の方の回答の最後にある ＞＞ 運動の法則が成り立つためには、物体の運動を変化させる力が働いていなければなりません。そのため、加速度系では慣性力は存在しなければならないのです。 ＞＞ の意味がお分かりいただけるかと思います。
- isa-98
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＃２はベクトルVと同じ成分、慣性力Fを付け加えてください。 （二本にする） ベクトル合成しても慣性力Fは残ります。 氷の上で物を二個回転させ、一個の糸を切ります。 ベクトル上にいる外の観測者からは真っ直ぐに進むソリが見え、 円中心にいる観測者からは遠心力で遠のいて見え、 円運動する観測者からも遠心力で遠のいて見えます。 ですので、 －ｍａは加速移動者から見れば負の加速です。 転げた人間から見れば速度は－ｍａではなく、０なのです。 発進で 二輪から落ちた人間から見た場合と運転手から見た場合です。 ですので、慣性力（その場に残ろうとする力、元の運動を続けようする力）以外は実際は存在しないんですよ。 ですので、 大義には存在しないと表現してもあながち間違いではありませんし、 運動系から見た力、慣性力は存在する。 これも間違いではないと思います。
- shiara
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遠心力は慣性力と言われるものの１つです。慣性力は、観測者によって存在したり無かったりしますから、一般的に言われているように、見かけの力と理解しておけばよいでしょう。ただし、慣性力があると観測される人にとっては、なくてはならない存在です。見かけの力だからと言って、存在していない、とは言えません。 No.4の方が良い例を示してくれているので、それを使って説明します。 ＞＞ 円盤に乗った系（回転系）ではどうでしょう？ 遠心力が「実在」の力なら、半径方向に動き始めるはずです。しかし、そうはならず、置いた直後の物体の運動は、半径に垂直な方向、つまり接線方向で、回転方向とは逆向きになります。 ＞＞ 確かに、回転系から見ると、この物体は半径方向には動きませんが、それは遠心力が働いていないから、ではありません。遠心力の他にコリオリの力が働いているからです。この場合、半径方向の力は、遠心力とコリオリの力が丁度打ち消しあっているのです。しかし、力がまったく働いていないのではありません。この物体は円周に沿って回転運動をしますから、回転運動をさせている力が働いています。これも遠心力とコリオリの力によるものです。 加速度系から物体の運動を見た場合でも、運動方程式は成り立つと考えます。そう考えないと、運動の法則が観測者によって違うことになるからです。しかし、運動の法則が成り立つためには、物体の運動を変化させる力が働いていなければなりません。そのため、加速度系では慣性力は存在しなければならないのです。
- g-space
- ベストアンサー率44% (49/109)
#4の補足説明です。（一度にいえば良いものを・・・すみません。） 乗り物に乗っている例で出てくる「向心力」の反作用は「身体が壁を押す力」です。これは「遠心力」とは違います。回転系で"感じる"遠心力は、壁の存在とは無関係ですから。
- g-space
- ベストアンサー率44% (49/109)
思考実験してみましょう。 慣性系で、摩擦係数ゼロの円盤が水平に回転しています。ただし、円盤そのものはこの系で並進運動をしていないとします（ある場所に回転軸が固定されているということ）。この円盤の上面に物体（小さな立方体でも何でも）を外部からそっと置いてみます。置いた直後、この物体はどのような運動をするでしょうか？ 慣性系で見れば、静止ですね？ （静止摩擦係数も動摩擦係数もゼロと仮定していますから、物体に働く水平方向の力はゼロです） 円盤に乗った系（回転系）ではどうでしょう？ 遠心力が「実在」の力なら、半径方向に動き始めるはずです。しかし、そうはならず、置いた直後の物体の運動は、半径に垂直な方向、つまり接線方向で、回転方向とは逆向きになります。 このことから、遠心力は回転系における「見かけの力」に過ぎないことがわかります。 もうひとつ例を。 乗り物に乗っていてカーブにさしかかると外に放り出されるように感じますが、これが見かけの力である「遠心力」です。放り出されないように乗り物の壁に寄りかかって身体を支えるときに、壁から感じる力は「向心力」そのものです。回転系では「両者が釣り合っているために、身体が滑らずに無事にカーブを通り過ぎる」ように見えています。力が釣り合っていなければ動き出すわけですから、回転系の"住人"からすれば当然の話でしょう。 ところで「釣り合う」ということ自体、「向心力」と「遠心力」が互いに作用・反作用の力ではないということを示しています。なぜなら、作用・反作用の力が表に現れるのは、互いに押し合って（引き合って）いる物体を"個別に"見たときだからです。１つの物体に対して複数の力が"見える"とき、これらは"独立に働いている"のですから、どの力も、互いに作用・反作用の力であるとして捉えてはいけません。
ご友人の見つけてきたサイトでも、回転する立場からは遠心力は向心力の反作用としてあるよ、といっているようですね。実際に回転体の中にいれば押し付けられる力を感じるのですから、これを遠心力と呼んでいます。仮想的な力、というのはその通りで、回転体から解放されれば（つまり向心力がなくなれば）、飛び出すのは遠心力を感じていた半径方向ではなくて、接線方向だということですね。だから仮想的なんですね。 だから、遠心力は仮想的な力として、厳然としてあります。
- isa-98
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この前回答が不十分で気になっていたのです。 遠心力とは、 円運動中、直進運動をし続けようとする「慣性力」を意味します。 http://www.geocities.jp/iamvocu/NaturalSci/physics/tousok1.jpg ですので、 遠心力と言う向心力に対するベクトル自体は存在しませんが、 直進しようとする力（ベクトルV）は存在します。 円軌道とベクトルVの差が遠心力になります。 そのサイトはベクトルVをまるで考えていません。 そのまま合力化して結論付けています。 違う力（反作用）に置き換えています。
お礼
へー、向心力とベクトルＶの差が向心力なんですか！ 授業では全然やらなかったような気がします？？ とても大切なことを教えていただいてような気がします。 ありがとうございました。
- neKo_deux
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単に言い方、物の見方の違いがあるだけで、 ・遠心力 ・向心力に対する反作用 のいずれかがあると言う点は同じです。 > どちらなんでしょう？ 質問者さんの都合の良いほうでＯＫです。 実用上、洗濯機の脱水とか、遠心分離機とかのはたらきを説明する上では、遠心力を考える方が簡単です。
お礼
回答ありがとうございます。 >質問者さんの都合の良いほうでＯＫです だめです。この勝負にはマクドナルドのハンバーガーがかかっているので（＾＾）ｖ
お礼
厳然とあると言ってもらえると助かります。 反作用の抗力が遠心力の状態じゃなくて 接線方向へ飛び出す力が遠心力の正体なんですね。 どうもありがとうございました。