紐をつけて振り回すボールは自転している？

質問

月は、常に同じ面を地球に向けて公転しているので、１周する間に１回自転していると習いました。
これは、ボールに紐を付けて振り回しているのと同じ状態ですが、そうすると、振り回されているボールも、１回、回されるたびに、１回、自転していることになるのでしょうか？
また、陸上のトラックを走っているのも、常に左肩をグランドの中心に向けているので、地球を回る月と同じ状態です。トラックを走る人間も、１周するたびに１回自転していることになるのでしょうか？

回答No.5

tetsumyi

紐の回転中心にボールの１点がいつも向いて回転するので自転するのは確かですが、
紐を付けて振り回すとなると問題は複雑になります。
紐で縛ると紐がよじれないように回転することになるので、この自転と同時にボールを縛っている点を中心に紐を軸として回転することになる。
地球や月のような単なる自転でなく、人がトラックを１周する毎に１回前転するという面倒なことになりますよ。

回答No.4

kaitara1

座標の取り方は問題にならないでしょうか。

回答No.3

Everymyteacher

主観がどこにあるかってことでしょう。
トラックの例で言うと、トラックの外で走ってる人を見ている人は、走ってる人の前面、左側面、背面、右側面全て見ることになります。

回答No.2

masaban

Q>紐をつけて振り回すボールは自転している？

a>紐をつけて振り回すボールは自転している。
　ひもの片端は公転の中心に結ばれていますね。

　逆の場合を試すこともできます。それは例えば、ひもの片端が公転の中心に結ばれていない場合です。そして自転が１回も回っていない場合を試しに作ってみましょう。

たとえば床に四角い枠を線で描いてみましょう。円周でなくて 四角いですが、その枠の一角の線上にあなたが北を向いて立ってみてください。あなたがボールの代わりです。あなたが北を向いたまま線の枠に沿って左回りでもよいし右回りでもよいので、元の角に戻るまで、移動してみてください。
　するとあなたは北を向いたままでいたので、その間のあなたの自転は０回です。しかし、四角の内側に対してあなたは１回公転しています。その周回の間に四角の内側はあなたの視界から消えることもありました。あなたの視線の先が一点にとどまっていれば消えないのです。視線の先が留まることは、ひもでボールを公転周回の中心点に結んでいることに等価です。
　この四角の内側が視界から消えた場合にはひもの片端が公転の中心に結ばれていないのです。
　四角の軌道でも輪を描いていることに変わりがなく、四角枠も円周と同じです。
　このような自転しない回り方はひも付きボールではできないとわかったでしょうか。ひも付きボールでは自転を必ずしていることが理解できると思います。
　公転ｎ回に対して自転をｍ整数回するにはどうしたらよいかも考えてみましょう。
　ヒント：ジェットコースターに乗ってみましょう。ジェットコースターの条件は宙返りなし、停止や後進なしで、乗降口は同位置とします。レールの敷き方はどんなふうでしょう。その時のｎとｍの値はなにになりますか。
　ジェットコースターの代わりは遊園地にあるコーヒーカップです。

回答No.1

ponyo7

そうなりますね。
月やトラックなど大きいから分かりにくいですが、椅子などの周りをぐるぐる回れば自分が自転していることが良く分かります。