見かけの力 非慣性系 慣 性 系 宇宙の 何処であれ、ブラックホールの傍であ れ、 慣性系 が見つか る。慣性系では まったく同じ物 理法 則が成 り立つ。これ によって宇宙の かなたのこ とも 理 解 でき る 。 非 慣 性系 我々 に とっ て 便利 な 座標 系 は 慣性 系 とは 限 ら ない 。我々にとっては宇 宙のかな たの事 などど うで も よ い。 見 か けの 力 非慣 性 系か ら 慣性 系 に戻 る と消 え てな く な る 力 を見 か け の力 と い う。 平行移動 加速系 車を急発 進した とき、背 中が押 し付けられるように感じる。 車に乗って いる人は 後 ろ向 きの慣性力に対する抗力を 感じている。 慣性力の大きさは ma 外から見 ている 人には、そのよ うな力は観測できない。 回転系： 遠心力 等速円運動の加速度は中心向 き 。加速度の大きさは a = rω 2 = v2 r 回転 してい る観測 者には物 体に は外向き の力が働いている よ う に 見 え る 。そ の力 を 遠 心力 という。 遠心力 の大きさは F = mrω 2 回転系： コリオリ力 メリ ーゴーランドの上で は、物 体を目標に向かってまっすぐ 投げても、曲がってしまう。 運動 方向を変える力をコリオリ 力という。 コリオリ力は ~ = 2m~ ~ F v×Ω 地球の回転の影響 t低気圧まわりの風向き 低気圧のまわりの 地球上 の 物質 が 感 じる 遠 心 力 は重力の 0.3 % . 重力加 速 度 g は 遠心 力 部 分 も こみになってい る。 重力加 速 度の 3 桁目は緯度に よって異なる 。 北半球では反時計回り。 小 さ なス ケ ール で は コリ オ リ 力 は 空気 や 水の 摩 擦 力よ り 遥 か に 小さ い 。バ ス タ ブか ら 水 を 抜 くと き の水 の 回 転と コ リ オリ力はなんの関係もない。 フーコの振り子 フーコの振り子 コリオリ力に より振り子の 振動面が回転 して い く。 オリジナルはパリ のパンテノン 神殿にある 。上 野の科学博物館でも見ることが できる。 24 時間 たって も 、振り 子 の 振 動面は 元 に は 戻 ら な い。緯度 φ では回転角 は α = −2π sin φ . 振り子の置かれ た緯度が分かる 。 一周して元に戻っても 、元に戻らない量がある。数 学ではホロノミーと呼ばれる量 である。 フーコの振り子の結果を見せ付けられたとき 、ほと んど の物理学者は その 結果を 信じな かった 。し かも、実験をチェックすると、その結果はほとん ど機械的な原因によるものであ った。 文系の人にもこの不思議さが実感できるらしい。 「薔 薇の名前」で 有名なエーコの小 説「 フー コの 振 り子 」は有名 。ただし、こ の振り子はパ リ技 術 工芸博物館のもの。
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