遠心力は見かけの力って嘘ですよね？

質問

プリンキピアにハッキリと実際の力だあることが示されています。
最近の物理教育では｢見かけの力｣だと教えているのでしょうか？
だたしたら、ニュートン力学の否定ではないでしょうか？

回答No.8

nananotanu

> > 紐でくくられた石を振り回すと、まったく同じことが起きます。
これが作用反作用でなくて何だというのでしょう。

石が紐に引っ張られる力と、紐が石に引っ張り返される力は作用と反作用ですが、前者は向心力に相当するのに対し、後者は紐にかかる力であって（あなたの言葉で言う）石が感じる遠心力、ではありませんよ。

問題は、貴方が遠心力、という用語を『正しく使っていない』ということです。

あと、紐が無くても物は回転できます。想像できないかもしれませんが。

お礼

＞石が紐に引っ張られる力と、紐が石に引っ張り返される力は作用と反作用ですが、前者は向心力に相当するのに対し、後者は紐にかかる力であって（あなたの言葉で言う）石が感じる遠心力、ではありませんよ。

ですから、返信は無用ですと言っています！！

＞後者は紐にかかる力であって（あなたの言葉で言う）石が感じる遠心力、ではありませんよ。

「貴方の言っているのは遠心力ではありません」を何度聞かされても、うんざりするだけです。

＞問題は、貴方が遠心力、という用語を『正しく使っていない』ということです。

貴方の物理は正しくない、を何度聞かされても意味がありません。
話になりません。

＞あと、紐が無くても物は回転できます。想像できないかもしれませんが。

どうしようもない人ですね。
紐を持ち出したのは例え話ですよ。

回答No.7

nananotanu

作用反作用は「別でつの物体に働く力」ですから、向心力と遠心力は作用反作用にはなりえませんよ。

例）　壁が「人を」押す力が作用なら、人が「壁を」押し返す力が反作用。

お礼

＞作用反作用は「別べつの物体に働く力」ですから、向心力と遠心力は作用反作用にはなりえませんよ。

「何と言われようと、遠心力は見かけの力だ」の繰り返しは、聞き飽きました。
「返信は無用に願います」と言ったのは、その繰り返ししかしないだろうと分かっていたからです。

＞例）　壁が「人を」押す力が作用なら、人が「壁を」押し返す力が反作用。

もう少し気の利いた話をしませんか？

ニュートンは次のように言っています。
「もし馬が綱でくくられた石を引くならば、馬もまた等しい力で石の方へと引っ張られるであろう。」
綱がぴんと張っていることからそのことが分かるとも言っています。

紐でくくられた石を振り回すと、まったく同じことが起きます。
これが作用反作用でなくて何だというのでしょう。

回答No.6

nananotanu

> 向心力しか存在しないのなら、円運動にはならないのではないでしょうか？
難しく考える必要はありません。力が働かないと加速度は生じません。円運動する物体に何らかの力が掛かるから、等速度運動を『しないで』内側に内側に曲げられるのです。具体的には進行方向に垂直に、即ち内側へ、加速度が生じている。　「円運動をしているから、向心力が掛かっている(ハズ)」なんですね。主客が逆、といいますか。

もし、力が釣り合って０ならその加速度は生じません。円運動をしているものに『載っている』人からは、自分が円運動をしているとは考えませんので、「自分が曲がらないのは　何らかの力で　向心力が打ち消されているからだ」と考えます。それがここでは慣性力の一つである、遠心力です。　遠心力を感じるか感じないかは「視点」が違うんですね。

よくある例えですが、ISSが地球の周りを周回するのは（まっすぐ進むのではなく）常に地球の重心に向かって『落ち続けている』からです。即ち、中心に引っ張られている。　これが、先の回答の例では向心力なわけです。

お礼

＞難しく考える必要はありません。力が働かないと加速度は生じません。

その通りです。

＞円運動する物体に何らかの力が掛かるから、等速度運動を『しないで』内側に内側に曲げられるのです。具体的には進行方向に垂直に、即ち内側へ、加速度が生じている。　「円運動をしているから、向心力が掛かっている(ハズ)」なんですね。主客が逆、といいますか。

同意します。
つまり中心力で物体が引っ張られているというわけですね？
反論はありません。
ですが、糸のようなもので中心が物体を引っ張っているイメージが貴方にありますか？
おそらくないはずです。
ただ接線の内側へと落下しているイメージしか、そうですよね？
もし円に沿って動いている物体がボーリングの玉だとしたらどうでしょう？
ハンマー投げの砲丸だとしたらどうでしょう？
かなりの力で中心にいる人が引っ張っていなければなりません。

その時感じるはずです、引っ張られる力を。
そうです、それが作用反作用の法則です。
ニュートンはかなり注意深く実験しその事に気がつきました。
そして三番目の法則として明記しました。

地球は月を引っ張っています。
でも同時に地球もまた月に引っ張られています。
それで互いに共通重心の周りを回っているのです。

丸書いてちょんではそんなメカニズムには気がつきません。
ニュートンの物理が今日の物理教育では無視されています。

なお、この事に対する反論は結構です。
議論しても相手の主張をお互い認めることはまずありません。
この事は今までたくさん議論してきて出した私の結論です。

もし自分の論理に絶対的な自信がおありなら今度は貴方の方から質問を立ち上げてください。

回答No.5

nananotanu

いわゆる円運動における遠心力なら、見かけの力です。そうでないと向心力と釣り合ってしまって「円運動の加速度」が生じません。

慣性力、ってやつですね
http://www14.plala.or.jp/phys/mechanics/4.html

お礼

回答ありがとうございます。

＞いわゆる円運動における遠心力なら、見かけの力です。そうでないと向心力と釣り合ってしまって「円運動の加速度」が生じません。

そうでしょうか？
向心力しか存在しないのなら、円運動にはならないのではないでしょうか？

中心から逃げようとする力が働いているから、いつまでも中心に近づかないのではないですか？

例えば、元気な魚が釣った人になかなか近づかないが、死んだ魚は簡単に引き寄せられるように。

回答No.4

tgb

提示されたプリンキピアの円運動する物体の例では、
　　遠心力は「物体が円を(外向きに)押しやる力」
とされていますが、これは実在の力としてよいでしょう。力の原因は物体で、物体が円を押しやろうとして円に作用させている力です。(実際にまさにそのように記述されています)
　しかし、ここで言われている「遠心力」が物体から＜円に作用する力＞なのに対して、一般の議論で円運動における遠心力が見かけの力であると言う場合には＜物体に作用する力＞としての遠心力を指しています。この違いに注意しないと議論がかみ合いません。

　箇条書きにまとめて書いてみます：
・物体と円は互いに力を作用し合っていて、これはいわゆる作用・反作用の力で実在の力です。
・物体は円から力を受けて円運動します。この力が物体に作用する向心力です。
(プリンキピアでは「円がたえず物体を中心のほうに引きもどす力」と表現されています)
・円は物体に力を作用させた事により物体からの反作用として力を受けます。これはプリンキピアにある「遠心力」です。
・物体は円との相互作用において円から受ける作用・反作用の力(＝向心力)のみを受け、遠心力(プリンキピアにある「遠心力」とは異なる)は実在の力として受けていません。
・以上から、遠心力が見かけの力か否か議論する前に定義や対象をもう少し明確にする必要があるように思います。
(明確にした途端に議論は不要になった？)

お礼

回答ありがとうございます。

＞・物体は円との相互作用において円から受ける作用・反作用の力(＝向心力)のみを受け、遠心力(プリンキピアにある「遠心力」とは異なる)は実在の力として受けていません。

作用力があるからと言って、必ず反作用あるという訳ではなく、その時々の判断は貴方が決めるということですね？

＞・以上から、遠心力が見かけの力か否か議論する前に定義や対象をもう少し明確にする必要があるように思います。

このようにその定義も貴方が決めるということですね。
そうしていただけると、確かに議論は起きません。

定義って便利ですね。

回答No.3

sknbsknb2

ANo.1です。
私が具体的に質問していることに対して、そういう読み取り方なら仕方ないとか、ただ引用を続けるだけとか、具体的に回答することができないのだと判断せざるを得ません。

議論が平行線とかではなく、あなたが具体的に答えてくれないなら時間の無駄なので、これで回答するのはやめます。

もちろん自分で質問を立ち上げるなどということもしません。私には遠心力が見かけの力であるという件について疑念はないですから。。

回答No.2

sknbsknb2

ANo.1です。ANo.1のお礼についてです。

>>遠心力が見かけの力ではないとすると、どこからやってくる力なのかを教えて下さい。

>まさにそこがニュートン力学の肝心かなめの部分です。
>もしそこのところを学校で教えていないとすると大問題です。

なぜ明確にお答えいただけないのですか？
遠心力が見かけの力でないなら、F=maという運動方程式に沿った力が、円の中心と物体を結ぶ直線上の外向きに発生していないといけませんよね？その力はどこから来たものですか？

>す。このカは物体が円を押しやる遠心カです。そしてそれに、円がたえず物体を中心のほうに引きもどす力は相等しいのです。」

この記述では、物体が円運動をする場合の遠心力が見かけの力であるとも、そうでないとも言っていないし、さらにこの記述は、物体が円運動をするためには向心力が必要であるという説明の一部だと思われます。あなたが「遠心力は実際の力であることが示されている」と思ったのはなぜですか？

お礼

（プリンキピア　命題4・定理4）
「任意の円において、任意の辺数の（内接）多角形を描くと考えましょう。そしてこの多角形の辺に沿って与えられた速度で運動する物体が多角形の各頂点で円からはねかえされるとしますと、反発されるたびごとに物体が円を打つ力は、物体の速度に比例するでしょう。したがってある与えられた時間の間におけるこの力の和は、速度と反発回数との積に比例するでしょう。すなわち、〔その多角形の種別が与えられているなら〕この与えられた時間内に描かれる長さに比例し、この長さが円の半径に対する比で増したり減ったりするでしょう。すなわち、この長さの2乗を半径でわったものに比例するでしょう。ですから、多角形の辺を無限に小さくして円に一致させますと、与えられた時間内に描かれる弧の2乗を半径でわったものに比例することになります。このカは物体が円を押しやる遠心カです。そしてそれに、円がたえず物体を中心のほうに引きもどす力は相等しいのです。」
（中央公論社　世界の名著26　ｐ103～ｐ104）

＞この記述では、物体が円運動をする場合の遠心力が見かけの力であるとも、そうでないとも言っていないし、さらにこの記述は、物体が円運動をするためには向心力が必要であるという説明の一部だと思われます。

そう読み取りましたか・・・・

やはりプリンキピアを最初から読んでみることをお勧めします。
それでもそう読み取ったのなら、しょうがありません。

＞あなたが「遠心力は実際の力であることが示されている」と思ったのはなぜですか？

ニュートン力学の基本からです。
（プリンキピア　P72～P73）

恐らくこれ以上は話が平行線になるでしょう。
ですからもし反論があるのなら、今度は貴方から質問を立ち上げてください。

回答No.1

sknbsknb2

プリンキピアにどのような記述があるのか知りませんが、多少の間違いがあったとしてもニュートン力学自体が否定されるわけではありません。量子力学の現代的な解釈では、波動関数の収縮などというものは起きないということになっていますが、別に量子力学自体が否定されているわけではありませんから、それと同じです。

遠心力が見かけの力ではないとすると、どこからやってくる力なのかを教えて下さい。

あと、興味があるので、プリンキピアでどのような記述になっているのかを教えて下さい。(できれば原文含めて)

お礼

回答ありがとうございます。

＞プリンキピアにどのような記述があるのか知りませんが

ぜひ読んでください。
教科書より内容が濃く、物理的思考力が身に付きます。
今日の学生さんが極端に思考力がないのは、そういう名著に触れていないからでしょう。
また聞きより、名著に触れることをお勧めします。

＞多少の間違いがあったとしてもニュートン力学自体が否定されるわけではありません。

そういう雰囲気で語ることは、科学的ではありません。
科学は常に具体的であるべきです。
ニュートンはどこどこを間違えたとか。

＞遠心力が見かけの力ではないとすると、どこからやってくる力なのかを教えて下さい。

まさにそこがニュートン力学の肝心かなめの部分です。
もしそこのところを学校で教えていないとすると大問題です。

＞興味があるので、プリンキピアでどのような記述になっているのかを教えて下さい。(できれば原文含めて)

先にも書きましたように、直接名著に触れていただきたいですが、今回は特別にとりあえず抜き出します。

（プリンキピア　命題4・定理4）
「任意の円において、任意の辺数の（内接）多角形を描くと考えましょう。そしてこの多角形の辺に沿って与えられた速度で運動する物体が多角形の各頂点で円からはねかえされるとしますと、反発されるたびごとに物体が円を打つ力は、物体の速度に比例するでしょう。したがってある与えられた時間の間におけるこの力の和は、速度と反発回数との積に比例するでしょう。すなわち、〔その多角形の種別が与えられているなら〕この与えられた時間内に描かれる長さに比例し、この長さが円の半径に対する比で増したり減ったりするでしょう。すなわち、この長さの2乗を半径でわったものに比例するでしょう。ですから、多角形の辺を無限に小さくして円に一致させますと、与えられた時間内に描かれる弧の2乗を半径でわったものに比例することになります。このカは物体が円を押しやる遠心カです。そしてそれに、円がたえず物体を中心のほうに引きもどす力は相等しいのです。」
（中央公論社　世界の名著26　ｐ103～ｐ104）