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ニュートンの運動法則の大事な部分である作用反作用の法則について。
慣性力の反作用は規定できないのでしょうか。

でも、アインシュタインによれば、等価原理で、慣性力と重力は区別できないんですよね。
すなわち、宇宙空間を1gの加速度で運動し続ける閉じたエレベーター内では、乗員は、重力があるように感じますが、重力か慣性力かは区別ができないはずです。
重力(地球が人を引く力)の反作用は、人が地球を引く力です。
しかし、区別できないはずの先ほどのエレベーター内の慣性力は、ニュートンの運動法則にもかかわらず、反作用がありません。
これはどう説明すればよいでしょうか。

A 回答 (4件)

 高校物理の範囲では、慣性力は「見かけの力」であって、本当の力ではないので、反作用はない、といいますね。

要するに「作用反作用の法則」が成立するのは、慣性系においてのみである、と。

 私なんか、この考え方で十分満足なんですが、古典物理の範囲を外れると難しくなりますね。等価原理の出てくる相対論の立場で考えると、

>重力(地球が人を引く力)の反作用は、人が地球を引く力です

ともいえなくなります。重力も光速で伝わるので、ある瞬間に人が動いて、人の受ける重力が変化しても、その変化が地球(の中心?)に伝わるまでの間は、人が地球を引く力とは「同じ大きさ・逆向き」ではないことになります。

 「場」を考えるときには、「場の運動量」を導入し、物体が重力場などの「場」から受ける力の反作用は、物体が場に及ぼす力だと考えることになると思います。電磁場からの電磁気的な力でも同様です。

 慣性力についても、重力と等価という立場では、「慣性力場」を想定し、慣性力の反作用は慣性力場に加わる、と考えるのではないかと思います。

http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/cgi-bin/pu …


※ #1 の方の回答は、「慣性」と「慣性力」とが区別されていないように思います。

この回答への補足

>要するに「作用反作用の法則」が成立するのは、慣性系においてのみである

?作用反作用の法則は、いかなる場合にも成立するのでは?
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4028709.html

補足日時:2008/06/08 10:20
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>垂直抗力・・・エレベータの床が人を押す力


こちらに関してはこの解釈でいいと思います。

>慣性力・・・・人がエレベータの床を押す力?
慣性力は全身の各部分に働きます。それが最終的には「人がエレベータの床を押す力」となります。全身の慣性力の総和が、結果としてエレベーターの床を押します。

乗員の体の各部分は「その場にとどまろう」とします。それに対して加速しようとする力が足から順に頭のてっぺんまで、乗員の体の各部分に伝わってきます。その力に対して全身の各部分から反作用が生じます。その反作用が、骨や筋肉、内臓などを通じて、最終的には乗員の足からエレベーターの床に伝わります。
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こんにちは



http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4081812.html
の関連で回答します。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4081469.html
も関連のご質問かと思います。

慣性力というのは「見かけの力」で、実際には存在しません。
実際に存在しない力なので、反作用もありません。
慣性力を使った方が「説明しやすい」というだけです。

物体は、外力が働かなければ、止まっているものは止まったまま、動いているものは、等速直線運動をします。(運動の第一法則)



宇宙空間のエレベーターの乗員の場合を考えます。
もし、エレベーターが加速運動をして、乗員がそのままとどまろうとするなら、エレベーターは乗員を置き去りにして飛び去ってしまいます。
エレベーターと一緒に乗員が移動するには、乗員にも力を与える必要があります。その力は、エレベーターの床が乗員の足を押すという形で乗員に伝わります。その力が、骨や筋肉、内臓などを通じて乗員の全身に伝わります。


乗員は“その場にとどまろう”としているのに、エレベーターは“加速”します。その差が、乗員にとっては「慣性力」と感じられているだけです。

この回答への補足

>乗員は“その場にとどまろう”としているのに、エレベーターは“加速”します。その差が、乗員にとっては「慣性力」と感じられているだけです。
ということは、慣性力の反作用は、エレベータの床の垂直抗力ということになるのでしょうか。
垂直抗力・・・エレベータの床が人を押す力
慣性力・・・・人がエレベータの床を押す力?

補足日時:2008/06/07 22:25
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慣性とは、静止してる物は静止し続ける/動いてる物は動き続ける・・って事です。
動いてる時の慣性力は動き続ける力で動かしてる力では有りません。
だから、慣性は何物に対しても作用しないので反作用もありません。
反作用が無ければならないなら、静止してる物体の反作用とは何でしょう?

 

この回答への補足

静止している物体には反作用は存在しませんよね。
慣性力は加速度運動をしている物体について考えるのでは?

補足日時:2008/06/07 22:29
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