物理
高校生

慣性力や遠心力を使う時はどのような時ですか?

力学 慣性力

回答

物理学としてちゃんと言う場合には、

慣性座標系(加速度をもたない座標系)から加速度座標系(加速度をもつ座標系)に座標変換した場合に慣性力や遠心力は登場します。

簡単にわかりやすく言うと、加速度をもつ乗り物に立った人の視点で見ると、見かけの力(慣性力など)が生じます。

たとえば、加速度aで運動する土台の上で起こる運動は、土台の上に立った人からみれば 慣性力 ma が生じていると感じられます。

ですので、加速度運動している物体が登場して、その上で別の運動が起きている場合には、慣性力や遠心力は活躍します。

広い意味で考えると、地球という乗り物に立っている私たちも、実は加速度座標系の上にのっかっているので、見かけの力の影響をモロに受けています。
(身体に感じる重力も、実は万有引力だけでなく見かけの力による働きも含まれているのです。有効重力加速度)

見かけの力には他にもコリオリの力や回転の加速による力があります。(高校では角速度が一定の場合がほとんどなので登場しませんが)

サーモン

テキストの問題に加速度を持つ乗り物に人も乗ってないのに、答えでは慣性力や遠心力を使ってるのですが、どうしてですか?

@Ganymede+

具体的にどのような問題か教えていただければ解説します。

サーモン

この問題の文章には観測者がいないのに、答えでは観測者の視点で考えると書いてる点が分からないです

@Ganymede+

観測者というのは、どの座標系で考えるかという私たち自身にあたるので問題文には明記されません。
(問題によっては観測者Aが〜と考える場合もありますが)

この問題の場合は小物体と傾斜のある物体の二つを外から見ている私たちが観測者1で、
傾斜のある物体の上に立って小物体2を眺める私たちが観測者2となります。

サーモン

分かりました、ありがとうございます😊

この回答にコメントする
疑問は解決しましたか?