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座標系は勝手に選べないのでしょうか？
数学では3次元空間の座標系のとりかたは任意だったと思うのですが物理ではどうなんでしょう。 例えば回転座標系では遠心力などのみかけの力が働きますが、「俺は慣性系を採用する！！」 と決意したとたんに遠心力を感じなくなるなんてことはなさそうです。 ということは物理では数学でのように頭の中で勝手な座標系をとることはできなくて、 回転運動をしてる人は座標系として回転系しか選べないのでしょうか？
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古典力学を信じれば、実在する力は向心力ただ一つなので、慣性系であろうと回転系であろうと、感じる力は一つになります。ただ座標系（基準系）での見方によって、それを向心力と呼んだり、遠心力と解釈するのだと思います。 ＞・・・回転系では向心力と逆向きの遠心力が釣り合う。このように理解してるので、回転系では向心力と遠心力は別物で同時に別々に感じると・・・ ・・・とすれば、回転系では向心力と逆向きの遠心力が釣り合い、無重量状態になると思いませんか？。 もっとも体感するのは、いつも遠心力なので、回転してる人は、体感上は、回転系しか選べないとは思います。 このように考えればどうでしょうか？。回転してる人は自分自身に対してはもちろん動いていません。にも関わらず、遠心力という力を感じます。「回転してる人は、力を受けながら静止してる」というおかしな状態になります。これを、「これが慣性系に対して運動してる証拠だ！」と考えればどうでしょう？。それがダランベールの原理、 Ｆ－ma＝0 です。
お礼
お礼が遅くなり失礼しました。 まだ理解が足りないようなのでさらに考えてみたいと思います。 何度も回答していただきありがとうございました。
＞「俺は慣性系を採用する！！」と決意したとたんに遠心力を感じなくなるなんてことはなさそう・・・ 確かにないですよね~~。でも感じる力は、向心力を「遠心力として」感じている事になります。皆さんの仰るように、物理現象を表現するだけなら、座標系は何でもかまわないですが、古典力学には基準系があります。それが慣性系（慣性基準系）です。 慣性系で働く力だけが、真の力とみなされます。従って、向心力は本当の力、遠心力は見かけの力です（古典力学では）。 相対論ではちょっと微妙になりますが、それでも重力と等価な局所的な慣性力は、大域的に真の重力場とは区別されます。
お礼
回答ありがとうございます。 ＞向心力を「遠心力として」感じている事になります。 ここがよくわからないんですが。 私は ・向心力は本当の力なので慣性系でも回転系でも感じる。 ・慣性系では「向心力により円運動をしている」と解釈できる。 ・回転系では向心力と逆向きの遠心力が釣り合う。 このように理解してるので、回転系では向心力と遠心力は別物で 同時に別々に感じると思っていたんですが、間違いでしょうか？
- Tacosan
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基本的にはどんな座標系でも取ることができます. もちろん, どのような座標系を取るかによって記述の難易度が変わりますし, 同じ現象に対する解釈も変わってきます. 恐ろしく不便になると思うけど直交してなくてもいいかもしれない.
お礼
回答ありがとうございます。 頭では任意の座標系をとれても、回転系の人は遠心力を体感してるので、 体は回転系以外は受け付けないのでは、と思ったんですがどうでしょうか。 ＞恐ろしく不便になると思うけど ・・・直交系でがまんします。
座標系はあくまで「相対的」なものですので、記述が複雑になるとこを厭わなければどんな座標系でも使えます。 ただし、ちゃんと直行基底になっている必要がありますが。
お礼
回答ありがとうございます。 頭では任意の座標系をとれても、回転系の人は遠心力を体感してるので、 体は回転系以外は受け付けないのでは、と思ったんですがどうでしょうか。
お礼
お礼が遅くなり失礼しました。 とても興味深いお話をしていただきありがとうございました。