慣性力はなぜ実在しない力と言われているのでしょうか。電車が急に加速するとき私たちは後ろがわによろけま

慣性力はなぜ実在しない力と言われているのでしょうか。電車が急に加速するとき私たちは後ろがわによろけます。これはうしろ向きに力が働いているということではないのですか？このちからこそ慣性力ではないですか？
慣性の法則と慣性力の違いも知りたいです。

質問者からの補足コメント

• 電車の床に摩擦が働かない場合は加速し続ける電車内では私たちは電車の後ろに吹っ飛ぶのですか？

    補足日時：2025/03/22 14:13

• 慣性力を存在しないといった人に質問です。
  なぜ慣性力にはつりあいがあるのでしょうか。釣り合っている時点で見かけのちからではないような気がします。静止摩擦力につりあうというときが一番なぞです。実際は動いているので動摩擦力を使いそうですが観測者の位置をかえると静止摩擦力を使える理由がわかりません

    補足日時：2025/03/29 18:04

No.24 回答者： yhr2 回答日時： 2025/03/26 20:49

No.21 です。

「お礼」について。

＞存在する力は慣性系での力だけという決まりがあるのでしょうか

「決まり」ではありませんが、通常は「静止している座標系」を基準に話しをします。
これは「等速直線運動」で運動する座標系も含み、それを「慣性系」と呼びます。
「慣性系」というのは、慣性の法則（運動の第一法則）が成立する座標系であり、下記のとおり

「力がはたらかないか、はたらいている力の和（合力）が 0 である物体がする運動を慣性運動といい、慣性系とは慣性運動をする物体と、それと共に運動する時計と物差しで測る時間・空間とをひとまとめにした概念である」

ということです。
↓
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%85%A3%E6%80%A7 …

ニュートンの力学で、この「慣性の法則」が「第一法則」として置かれていることを再度認識してください。
↓
https://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/mech/kannsei/ …

No.23 回答者： tknakamuri 回答日時： 2025/03/26 19:40

>「慣性力」を聴いたことがないという人がいるのには驚きです。

私もちょっと驚き。回転系だと、遠心力とかコリオリの力が超有名。
これも回転を行っていない慣性系では存在しない力です。

時々マスコミが円盤投げは遠心力で飛ばすとか
大嘘をしょっちゅう書いてますね(^^;

No.22 回答者： もちからぼたもち 回答日時： 2025/03/26 08:44

たぶん重力や摩擦、空気抵抗（摩擦）、などを、めんどくさいのでひとつの力として仮にまとめた感じじゃないかと思います。

理科の先生が宇宙で物を投げるとどこまでも飛んでいくとおっしゃってました。

トマトやきゅうりをまとめて野菜と呼んだり、豚肉や牛肉をまとめて肉とよびますが、ちゃんと分類しようと思うと、野菜とか肉という食べ物がないじゃないか、と言ってるのと似た感じでしょうか。

No.21 回答者： yhr2 回答日時： 2025/03/25 11:09

「慣性力」を聴いたことがないという人がいるのには驚きです。

↓
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/mech/kanns …
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%85%A3%E6%80%A7 …
https://w3e.kanazawa-it.ac.jp/math/physics/high- …

「見かけ上の力」とか「実在しない」といわれているのに、電車の加速時によろけたり、座席の背もたれに押される力を感じるのはなぜか、というのが質問者さんの疑問でしょう。

「実在はしないけれども、加速度運動する座標系にいる人（もの）には働く」のが慣性力です。

たとえば、糸の先におもりを付けた「円運動」を考えると、外の静止した座標軸から見れば
・回転中心向きの「向心力」が働いて、おもりは円運動する。
・「接線方向」の直線運動しようとするおもりが、「向心力」によって円の中心方向に引っ張られて（加速度が働いて）運動方向が変化する。
・「向心力」は「糸の張力」である。
ということになります。
実際に働いている力、実在する力は「向心力 = 糸の張力」です。
「向心力 = 糸の張力」の反作用は「円の中心に糸を固定する力」として働きます。

これを「おもりの中にいる人（「おもり」が現実的でないなら「回転遊具」とか「人工衛星」とか）」「おもりに固定した座標系」から見ると、「向心力」という「円の中心向き」の力は存在せず、逆に円の外側に向かう「遠心力」が働きます。（人工衛星では、「重力」と「遠心力」がつり合って「無重力」になる）
そしてこの「遠心力」が「糸の張力（人工衛星の場合には重力）」とつり合って、「おもりの中の世界」は静止しています。
この「遠心力」が「慣性力」と呼ばれるものです。
「おもりの中にいる人」はそれを感じますが、上に書いた「外の静止した座標系」の人には「遠心力」というものは存在しません。

「おもりの中にいる人」から見て「自分の座標の原点」は静止していますが、「外の静止した座標系」の人から見ればその原点は「円運動」つまり「加速度運動」しています。
「おもりの中にいる人」は、「静止している」と感じる代わりに「遠心力」を感じているのです。
「外の静止した座標系」から見れば、「向心力」による加速度運動をしていることになります。

「慣性力」とは、その「遠心力」のように「座標系の加速度運動している座標系」にいる人が「仮想的に生じている力」なのです。
なので「実在しない」といわれるのですが、その座標系にいる人には「実際の力」として感じるのです。

この回答へのお礼

つまりか速度系にいるひとには慣性系にいるひととはおなじように加速度を感じないからその差異分が慣性力と呼ばれているということですか？それなら加速度系にいるひとからしたら存在する力なので存在する力といっても良いような気がします。存在する力は慣性系での力だけという決まりがあるのでしょうか

お礼日時：2025/03/26 19:58

No.20 回答者： fxq11011 回答日時： 2025/03/24 19:57

慣性力

この言葉自身、聞いたことがないようにも思います・
慣性運動、慣性エネルギー、慣性質量、慣性の法則、等は聞きますが
慣性の法則、物質は他から力が加わらない限り、その時の状態を保ち続ける。
運動しているものは、その方向、速度を保って運動し続ける、静止しているものはその静止状態を保ち続ける。
相対関係がない無限遠の中で、光速で移動していても、静止していても、全く同等なんです。
慣性の「性」は性質の「性」力とは無関係
＞電車が急に加速するとき私たちは後ろがわによろけます
最後部の車掌室のドアにピッタリくっついていればよろけません。
体全体がそのドアによって進行方向に押されます。
後ろ向きの力は加わることはありません。
慣性の法則に従っている状態のものに他から力を加えると、それに対する反作用は生じます。

No.19 回答者： tknakamuri 回答日時： 2025/03/23 23:19

電車の外の地面に静止している人から見ると

電車の中の人は、
足裏を前へ引っ張られて、
後ろへよろけるように見えます。
つまり慣性系から観測すると、
慣性力は存在しません。

電車と一緒に動く加速度系から観測すると
電車の中の人は体を後ろへ引っ張られて
後ろへよろけるように見えます。

この回答へのお礼

自分が加速しているからということですか？相対加速度と加速度の差の力ということですか？

お礼日時：2025/03/26 20:00

No.18 回答者： rera1016 回答日時： 2025/03/23 20:05

＞では慣性の法則とはなんなのでしょうか。

もっと難しい定理のようにいままでとらえていましたが、そんなのではなく力がなければ動かないという当たり前の定理なのですか？

その通りです。
ニュートンがこれを提唱した背景には、2つの法則を定義づける上での前提条件になっているからです。

ニュートンは慣性の法則（運動の第一法則）と共に、運動の法則（運動の第二法則）、作用・反作用の法則（運動の第三法則）を提唱しました。

第二法則は、ある物体に一定の加速度を与えるにはどれだけの力が必要かを定義づけました。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8B%E5%8B%95 …

作用・反作用の法則は、2つの物体があり、一方の物体がもう一方の物体に力が作用すると、一方の物体の方にも同じ力が逆方向に作用するという法則です。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8B%E5%8B%95 …

この2つの法則が完全に成り立つ空間を「慣性系」として仮定しています。

実際の空間では重力や摩擦、空気抵抗などが加わるので、上記の法則が完全に成り立つことはありません。

そのため、高校の物理のテストなどにおいては、摩擦や空気抵抗などは無視すると仮定するという注釈がつきます。

No.17 回答者： BluePhantom 回答日時： 2025/03/23 15:19

> 感じるだけってことですか？慣性の力が慣性力なのですか？

そうですね。慣性力です。「見かけ上」なので実際にはありませんがそう呼んで結構です。
科学には実際の事実とは違う「見かけ上」の事象がままあります。

No.16 回答者： BluePhantom 回答日時： 2025/03/23 14:03

慣性力は「見かけ上の力」と呼ばれています。

実際には周りに力を受けたものがあって、取り残された状態、現状維持の状態な訳です。
状態を維持していることに力はありません。
したがって、後ろ向きに「感じる」のは慣性の力であり、「存在しない」力です。
実際に働いてはいないんです。慣性によって取り残されているのです。
したがって、慣性力と呼ぶことに不都合は無いと思いますが、慣性力は見かけ上のものであり、実際の力では無いことを理解しましょう。

この回答へのお礼

感じるだけってことですか？慣性の力が慣性力なのですか？

お礼日時：2025/03/23 14:13

No.15 回答者： rera1016 回答日時： 2025/03/23 11:01

正しくは「後ろに動いているように見えている」というだけです。

駅のホームから見ている人からすると、あなたは止まっている状態を維持し続けようとしているように見えます。

一切摩擦のない状態がない場合、電車が発車しても貴方はその場で止まったままになり、電車だけが前に進みますので、貴方の視覚からは自分だけが後ろにどんどん加速していき、最終的には最後尾の車掌室のドアに数十km/hのスピードで激突することになります。

一方で駅のホームから見ている人は、貴方はずっと止まった状態にいるだけで、車掌室のドアに激突する姿を見ることとなります。

当事者である貴方から見ている視点は相対的なものですから、第三者から見る絶対的な視点とは異なるものになります。
その違いを理解できないと、貴方の中で納得がいかないでしょう。

この回答へのお礼

では慣性の法則とはなんなのでしょうか。もっと難しい定理のようにいままでとらえていましたが、そんなのではなく力がなければ動かないという当たり前の定理なのですか？

お礼日時：2025/03/23 14:15