地表は慣性系？

質問

慣性系とは

慣性の法則が成立する座標系
（つまり物体に何も力を加えなければ、物体は動かないでいられる座標系）

慣性系の座標では外力を受けない限り、運動状態を変えない

慣性系に対して等速度運動する座標系もまた慣性系とみなせる

とありますが、
例えば、細かい力（地球の自転による力とか、空気抵抗とか、摩擦力とか）
を無視した地表の座標系を考えたとき、その座標系は慣性系といえるのでしょうか？
その座標系の中では物体は常に重力がはたらいているのに
慣性系ということはできるのでしょうか？

回答No.2

guuman · ベストアンサー

重力を受けようが摩擦力をうけようが電磁力を受けようが実際に働く力だけを考えればいい系は完成系です
見せ掛けの力である
遠心力
コリオリの力
等を考慮しなければニュートンの第2代3法則を適用できない系が非慣性系です
実際に存在していないのに修正の力を考慮する必要があるかどうか問題です

お礼

解答ありがとうございます。

“重力を受けようが摩擦力をうけようが電磁力を受けようが
実際に働く力だけを考えればいい系は完成系です
見せ掛けの力である遠心力コリオリの力
等を考慮しなければニュートンの第2代3法則を
適用できない系が非慣性系”

なるほど、この表現でようやく理解できました！

ということは、
私の出した例のような場合は、
自由落下の物体には重力のみ、
地面に静止している物体は重力と垂直抗力のみがはたらいていて、
それらの力は”実際に働く力”なので、慣性系ということができ、
電車が加速しているとき、電車に乗っている人からみたら、
みせかけのちからである慣性力を使わないと、
ニュートンの第2法則を使って運動方程式をたてるので、
この系は非慣性系といえる、と理解できました。

上のguumanさんの表現方法はこれからいろんな場面で
役に立ちそうです、丁寧な解答本当にありがとうございました。

回答No.1

guuman

地球上の点は慣性計ではありません
地球上の点は自転と公転の影響を受けています
だから慣性の力である
自転による遠心力
公転による遠心力
それらによるコリオリの力
という見かけの力が発生しているからです
重力を受けているかどうかは関係有りません

補足

すばやい解答ありがとうございます。
なるほど、公転や自転を考えたら地表は慣性系ではないのですね。

それでは、自転や公転や空気抵抗や摩擦力などを無視した地表の場合はどうなるのでしょうか？
例えば、高校の物理で、教科書の図とかでよくでてくる、
摩擦を無視した地上での物体の並進運動を考えたり
するときに使う座標系のことです。

その座標系の中では物体は常に重力がはたらいているのに
慣性系ということはできるのでしょうか？

さらにいえば、加速している電車の中にいる人から見た座標系
は慣性系でないといわれていますが、
この場合と地上で重力を常に受けている物体を地上から考える座標系と
どう違うのでしょうか？

私の質問の仕方がわかりにくくて本当にすいません。