円運動

質問

円運動している物体には向心力が働いていますよね？ 回転する円形のテーブルの中心に人が立てっているとするとその人にはどのように向心力が働くのでしょう？ 中心にいるのに向心力って考えられなくて・・・

回答No.4

sanori · ベストアンサー

Ｎｏ．１の回答者です。

＞＞＞やはり厳密に言うと人には厚みがあるのでそこはどうなのでしょう

まあ、お肉が多少、中心から遠ざかろうとしますね。
しかし、ばねのようにお肉あるいは血液などの水分が膨張するほどでもないです。
それでも、体積を保ちながら多少変形しつつも、お肉がちぎれないように、皮膚や皮膚の周りの組織がそれを食い止めますよね。
その食い止める力が、遠ざかろうとするお肉に働く向心力です。

ただ、我々の人体表面は、１０００ヘクトパスカルというとんでもなく大きな圧力で押されていますから、本当はそれも式に入れないといけません。
しかしながら、普段からその圧力と同じ力で、人体内部の組織は皮膚を外側に押しています。
つまりつり合って相殺しているわけで、残りだけ考えると結局上の考え方になります。

補足

丁寧にありがとうございます 何度もご迷惑と思いますが最後にもう一つお聞きしたいことがあります 教科書には円運動している円形のテーブルの中心の観測者からテーブル上の物体の運動をみると遠心力が働いて見えるとかいてありました しかし遠心力とは観測者の向心力と反対向きに働くように見える力だと認識しているので中心で向心力 が働いていない観測者が遠心力が働いて見えるということがわかりません よろしければお教えください 何度もすいません

回答No.6

sanori

Ｎｏ．１とＮｏ．４の回答者です。

＞＞＞教科書には円運動している円形のテーブルの中心の観測者からテーブル上の物体の運動をみると遠心力が働いて見えるとかいてありました
＞＞＞しかし遠心力とは観測者の向心力と反対向きに働くように見える力だと認識しているので中心で向心力 が働いていない観測者が遠心力が働いて見えるということがわかりません

観測者は観測者、物体は物体です。

物体が滑らないとき、中心にいる観測者からは、物体に遠心力と向心力が働いているように見えます。
物体が滑らかに滑るとき、中心にいる観測者からは、物体に遠心力だけが働いているように見えます。
どちらの場合も観測者には向心力も遠心力も働いていません。

話を変えてみますと、
地球上の観測者が大型望遠鏡で遠くの銀河を見ると、その銀河の星々には銀河の中心から受ける引力が働いているように見えます。
しかし、観測者がその銀河の中心から受ける引力は、ゼロといっていいほどごく僅かです。

お礼

ありがとうございます

回答No.5

rept

横槍回答になってしまったらすみません。
下記について

＞教科書には円運動している円形のテーブルの中心の観測者からテーブル上の物体の運動をみると遠心力が働いて見えるとかいてありました

この場合、観測者の遠心力、向心力は特に関係ないので無視してください。
例えば、回転テーブルの上にボールが乗っていたとしたら、そのボールが
中心以外のどこにおいてあろうと全て観測者から逃げるように転がります。

これは遠心力が働いているためです。
・・・と、言うことをその教科書は言いたいのだと思います。

実際は遠心力以外にも回転エネルギーそのものも影響してきますが、
結局、回転テーブルの上に乗せられたボール自体には向心力が
働かないので遠心力だけで外に飛ばされてしまいます。

補足

ありがとうございます 遠心力は慣性力であると教科書にはかいてあり、慣性力って観測者の加速方向と反対向きに働くと考えていたので、円の中心の人が見たのに遠心力って？ってなってしまいました どこがまちがってるんでしょう？

回答No.3

rept

完全にド真ん中だと遠心力も向心力も働きません。

ただ、実際の人間の体にはある程度の厚みがあるので、体の端の部分には
それぞれの力が働きますね。

遠心力は円の外側に向かって働く力なので、それだけだと
物体が回転した瞬間にバラバラになってしまいます。

必ず遠心力と反対方向に向心力が働くため、同じ形を維持しているわけです。

この力のバランスが崩れると、回転する物体が歪んだりバラバラになったり
します。

回転するテーブルの端っこにしがみついているとして、そのしがみつく力が
向心力・・・と言えばイメージしやすいでしょうか？

しがみつききれずに手を離してしまうと、向心力が無くなって遠心力のみで
外へ吹き飛ばされます。
（厳密には上記の説明は不正確ですが、イメージ的として考えてください）

お礼

ありがとうございます わかりやすい説明でした

回答No.2

noname#145032

円の中心へ向かう向きに一定の大きさの力を受けている力を向心力と言います。

なので、円形の中心にいる場合は向心力は関係ないはずです。

お礼

ありがとうございます

回答No.1

sanori

こんにちは。この前のお方ですね。

（静止摩擦力による）向心力の大きさは、ｍｒω^2

ｒ＝０　なので、ゼロになります。

お礼

何度もありがとうございます やはり物理は納得がいかないところがありたいへんですが、このように回答していただき本当に感謝しています

補足

やはり厳密に言うと人には厚みがあるのでそこはどうなのでしょう