コリオリの力について疑問

質問

回転しているメリーゴーランドから玉を放り出した場合、直線で遠ざかるのは当たり前ですが、これをメリーゴーランド上から見れば曲線を描きます。しかし玉に力が働いてのことではない、つまりこれが回転座標系から見た見かけの力、コリオリ力ということになりますよね。

では逆に、メリーゴーランド上を半径方向に直進するように玉を放り出したら（あるいは人間がメリーゴーランド上の上を半径方向に歩いて行く）、その玉（もしくは人間）には進行方向と垂直な方向に力が働くのですか（これがコリオリの力？）？

見かけの力とよく本では書かれているのですが、回転運動している座標系の上で直進運動（ただし回転速度ベクトルの方向に沿って円周上を異動するものは除く）すれば、コリオリ力が働きますよね？（赤道上で東西方向以外にミサイルを撃てば必ず横に少しずれてしまうように）

一番初めに書いた例では「見かけの力」で納得するのですが、その次の例は見かけの力ではなくて本当に働いている力ですよね。なぜ見かけの力というのでしょうか。

回答No.1

雪中庵（@psytex）

よく混同されるのが、コリオリ力（角運動量の保存）と遠心力（慣性運動）です。
実は「北半球では台風の渦は反時計回りになる」という説明において、
コリオリ力だけが指摘されることが多いけど、実際は２つの力が同時に働いて、
「回転」につながっているのです。

回転する円盤に乗っている物体を考えると、円の中心から外に向かって移動すると、
円の中央部での回転速度では、周辺部での早い回転速度に遅れるので、外に向かって
運動しようとすると、回転から遅れる方向にズレる＝コリオリ力が生じます。

一方、それとは直交する円盤の回転方向に運動しようとすると、遠心力がより強く働き、
周辺部に向かってズレます。
実は、この２つの力は、どちらも慣性力を起源とするので、同じ大きさであり、
また円盤面の二次元的運動において補完的に働いて“渦をつくる”ように見えるので、
ひっくるめて「コリオリ力」と説明される例を多く見ます。
（「見かけの力」と呼ばれるのは、この「ズレ」が円盤上の座標に対してのもので、
先にも述べたように、外部座標から見れば単なる慣性力だからです）