Log of ROYGB

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遠心力という仮想の力（疑問編）

遠心力は仮想的な力だと言われることがあります。ただ、水の入ったバケツをぐるぐる回してこぼれてこないのは遠心力の力だし、遠心分離機は遠心力で重力の何倍もの力を加えることもできます。
でもやっぱり仮想的な力でもあるよ、というのが今回のエントリーです。

スペースコロニーなどでは遠心力を使って内部に重力を発生させることができます。

 

もし、回転するスペースコロニーの外側につかまっている人がいたら、やはり外向きの遠心力を感じるはずです。

 

ここで、つかまってる手を離したらどうなるでしょう。

 

遠心力が本当の力であるのなら、図の下向きの遠心力で下に離れていくはずです。

 

しかし実際は、手を離した時点の円の接線方向に移動することになります。

 

つまり遠心力は、たえず中心方向へ加速していることによって発生しているので、手を離した場合には、その時点での速度で直線運動をすることになるのです。

さて、それでは外側ではなく内側でジャンプしたらどうなるのでしょうか。何となく地上と同じように重力で地面方向に引っ張られるような気がしますが、中心方向への加速が無くなれば直線運動になるというのは、外側でも内側でも変わらないはずです。
だとすると、スペースコロニーのなかでジャンプしたら、地球上とは異なる力を受ける感じになるのでしょうか。

というのが、少し前のツイッターをみて考えたことです。

考えたことの順序としては、

①作業員には当然遠心力はかからない

②でもそうすると完成したコロニー内でジャンプしても無重力になるのでは

③いや、電車内のジャンプと同じで運動エネルギーは保持されるのでセーフ

④運動エネルギ―が保持されても直線運動になれば遠心力はやっぱ無し？

といった感じです。⑤として、ジャンプして直線運動になっても仮想的な遠心力ははたらくので大丈夫かも？　みたいなことも考えてますが、うまくまとまらないので、今回は疑問編として謎を投げっぱなしにしておきます。