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遠心力

遠心力という嘘

子供が物を振り回し「遠心力だ〜!!」などとはしゃいでいる姿を想像するのはきっと難しくないだろう。

そう。今回あなたにお話しするのは、その遠心力についてである。

しかし、遠心力が存在しないとしたらどうだろうか?

うた
うた
ちょっと考えづらいわね。

では、遠心力とは何か、そしてその真相に迫っていこう。

便宜上の『見かけの力』

遠心力の説明でよくあるものだが、水の入ったバケツをぐるぐると回した時、バケツが上空に来ても、水は下に落ちない。

これは遠心力で水がバケツに押し付けられているためだという。

確かに、実際にこの実験をした時に、そのことを実感できるだろう。

しかし、遠心力が観測する立場によって便宜的に作り出された『見かけの力』であることは物理学の常識である。

男性
男性
そうだったんだ。

回している人間の立場とバケツの中の水の立場で考えた際に、遠心力の捉え方は異なる。

回している人間の立場を慣性系、バケツの中の水の立場を回転系という。

慣性系の中では、バケツの水は、中心に引っ張られる力=向心力によって引っ張られ、一定速度を保っていれば回転運動を続ける。

一方、回転系の中で、水は推進方向に進もうとするが、向心力によって回転の中心に引っ張られる。

その時に、水が回転の中心に向かわず静止しているため、それを成り立たせている向心力と逆方向の力を仮定してやる必要があった。

これが遠心力であり、便宜上あるとした方が事象を説明しやすいとされたため仮定された『見かけの力』なのである。

つまり、回転系で見れば、遠心力は存在しており、慣性系で見れば遠心力は存在していないということがいえ、観測者の立場によって変わるのである。

しかし、存在しているとはいっても、このような力は、重力など、どの立場の観測者からも明らかに存在しているとされる『真の力』とは異なるものである。

バケツを回している時に感じている力は向心力、つまりここでは重力ということになるのである。