遠心力もゴマカシ

今から50年以上前に成るが大学の授業で物理の教師が「遠心力はほとんどの人が間違えた考えを持っている。」とポロリと発言され、ギョッとしたことを覚えている。
図で説明しよう。
ある物体を円運動させるとき慣性で直線的に運動しようとする物体を円軌道に留めるために中心に向かう力「F」が必要である。
中心から外に向かう力ではない。
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言われるまで「遠心力」と言う用語に疑問を持たずせっせと受験勉強をしていたことが恥ずかしくなった。
雨降りの日に傘を回すと中心に立っている我々には水滴が放射状に真っすぐ飛んでいくように見える。しかし傘の外にいる人には傘の縁から回転の接線方向に水滴が飛び去ることを観察できる。

しかし、「人工衛星は遠心力で地球の引力に反して飛び続ける」と説明されることが有る。これは下図の様な解りやすい説明方法が有る。
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物体を塔の上から水平に発射しても引力で下に落ちる。発射速度を早くすると次第に遠くまで飛ぶことは直感的に理解できる。
さらに速くすると地球表面の円周と一致する曲線になり人工衛星は一定軌道上を周回し続ける。この速度は第1宇宙速度と呼ばれ秒速7.9kmでマッハ22程度の超高速だ。
より高い軌道で飛ばす場合は曲線をさらに緩やかにしなければならないので速度を高めなければならない。
ちなみに、英語では「centrifugal force」であり、「center」と「難民」を表す「refugee」の合成語とすれば「中心から逃げる力」の意味と解釈できるので「遠心力」と同じ感覚だ。

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