地球が浮かんでいるのはなぜ？

と、子供の質問されました。
太陽、惑星間の引力がつりあってるから・・・
だと思っていたのですが、
子供が無重力だから、浮かんでるんだよ？って言うの。そうっだっけ？

No.8 回答者： haroeris_t 回答日時： 2004/07/13 17:03

地球は浮かんでいるのではなく、

浮かんでいるように見える、だとおもいます

地球は常に太陽に向かって、自由落下しています
しかし、遠心力によって、太陽から離れようとしているため、
結果として、太陽を周回しています

重力が働いているために、
浮いているように見えている、ものだと思います

No.7 回答者： kwgm 回答日時： 2004/07/11 06:09

#5です。

「地球が浮かんでいる」と言うよりは、「浮かんでいるように見える」が正解のような気がしてきました。

「浮かんでいる」＝「空中を漂っている（ように見える）」「空中に静止している（ように見える）」

風船があり、目の前にふわふわ浮いているとします。これは浮いていますね。
スカイダイビングをしていて、一緒にダイビングしている人は浮いているように見えますね。でも、これは落ちています。
飛行機が同じ速度で並んで飛んでいる時、自分の乗っている飛行機からもう一機の飛行機を見ると空中の同じ位置にとどまっている（浮いている）ように見えます。
でもこれは、飛んでいます。

観測者と被観測物が同じ動きをしていたり、位置関係にあまり変化が無いように見える場合、
被観測物が空中にあると、それは浮いているように見えます。
この時、被観測物がどのような運動をしていても（落ちていても飛んでいても）、それは見え方に何も影響を与えないように思います。

話を地球に戻して。
スペースシャトルから地球を見た場合、地球は宇宙に浮いているように見えます。
ですが実際はモーレツなスピードで動いていて、太陽の周りを一年かけて一周しています。
スペースシャトルから地球を見ている場合はもちろんだが、
観測者が、もっとずっと離れたところから見ていたとしても、周りに何も無いので、地球が動いていることを認識するのは難しいと思われる。

よって、
地球がその場所に漂っていて、動いているようには見えない　→　「地球が浮かんでいる」になっているのでしょう。

無重力や太陽に引っ張られているってのも関係無さそうです。

No.6 回答者： mmky 回答日時： 2004/07/09 14:25

追加の参考程度に

引っ張られているとか浮かんでるとかの意見が出て、質問者さんも困ってしまいますね。＃５のkwgmさんのコメントがわかり易いと思いますが、別のお話をしましょう。例えば地球に太陽系から脱出できるような巨大なロケットエンジンをつけたとしましょう。エンジンに点火すれば地球は太陽系の軌道を外れて飛び始めるでしょう。エンジンを吹かせば自由に飛べますね。つまり巨大な宇宙戦艦地球号になるわけです。これは地球が浮いているから出来るのですね。同じことは銀河星団も同じですね。スバル望遠鏡で観測された銀河は球形状のものもあればべっちゃんこのものもありますね。それが宇宙空間にぽかぽかと浮いているんですね。全てが浮いているんです。ただそのなかで集団の秩序をもたらしているのが引力と呼ばれる力なんですね。というようなマクロな視点があるのですね。こういう視点も大切にしたいということなんです。

No.5 回答者： kwgm 回答日時： 2004/07/08 22:21

点（0,0）に太陽を置き、地球を（1,0）に置きます。

地球の公転の回転中心がY軸にあって地球はX軸上で円運動をしている場合、
X軸方向の力の釣り合いは、太陽からの引力と地球の公転による遠心力で釣り合っています。
一方、Y軸方向には力が働いていません。
これは「無重力だから浮いている」と言って差し障りが無いように思います。

No.4 回答者： apple-man 回答日時： 2004/07/08 22:07

＞子供が無重力だから、浮かんでるんだよ？って言うの。

そうっだっけ？

　少なくても太陽系は無重力じゃありません。
重力がなかったら、引っ張ってくれる
力がないんで、地球なんてとっくに
太陽から離れて宇宙の彼方を旅して
いると思います。

＞太陽、惑星間の引力がつりあってるから・・・

　それでいいと思います。

　例えばスペースシャトルの中が無重力の
ように見えるのは、シャトルの運動が重力を
打ち消してるからです。

　遠心力って、回転しているとき、外がわに
働く力じゃないですか。シャトルが地球を
回ることで働く遠心力と、地球からの
重力が丁度同じなんで、シャトル内は
無重力のように見えるだけです。

　飛んでいるシャトルも、逆噴射などで
少しスピードを落とすと、地球に戻らなく
ても船内で地球からの重力を感じられるようになります。

No.3 回答者： mmky 回答日時： 2004/07/08 21:34

参考程度に

「無重力だから、浮かんでるんだよ。」
は正しいですね。子供の素直な見方が正しいね。
地球は太陽系の１つの惑星ですから太陽の周りを飛びながら回転軌道を確定しているのですね。だから回転しているのと浮かんでいることとは別の話ですね。太陽も地球も銀河も確かに浮かんでますね。浮かんでる理由は宇宙戦艦大和が浮かんでるように無重力だからですね。浮かんでるだけでは漂流してどこにいくかわからないので大きい星が小さい星を引っ張っているんですね。

No.2 回答者： SCNK 回答日時： 2004/07/08 21:34

無重力というのは自由落下しているような場合以外はありません。

太陽の周りを周回するときの遠心力と太陽と地球の重力の積がつりあうから一定の軌道を維持できます。

No.1 回答者： acacia7 回答日時： 2004/07/08 21:14

太陽系レベルで考えると・・

太陽にひっぱられて、ぶんぶんまわっています。
そしてその起動は殆ど楕円形ですので、
基本的には太陽と地球の力のバランスで、
遠心力と引力がつりあった状態といっていいんじゃないでしょうか。
惑星間の力は然程大きくないのでは・・