遠心力はなぜ見せかけの力と呼ばれているのですか？

等速円運動をしている物体は、中心方向にrω^2の加速度を持ち、これに質量ｍをかけた力Fを向心力といいますが、一方でなぜ遠心力は慣性系で見せかけの力といわれているのでしょうか？個人的には、遠心力は見せかけの力などではなく、向心力との力のつり合いや、向心力の反作用のような気がするのですが。また、遠心力が見せかけの力なのであれば、向心力も見せかけの力であると考えますが、向心力はそういう定義ではありませんよね。遠心力は実際に、水の入ったバケツを振り回した際、水がこぼれなくなる力であり、スクーターなどの遠心クラッチや遠心プーリなどは、この原理を応用して、クチッチや、プーリの開閉をしてギア比の調整をしています。

お教えください。以上です。

質問者からの補足コメント

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  また、向心力は実際に力が中心方向にかかっているなら、遠心力と釣り合いが取れ、外側に外れるようなこともないと思いますが･･･。円運動をしている物体（ジェットコースターや、メリーゴーランドなど）に乗っていて、遠心力を感じることがありますが、向心力を感じたことがないのはどうしてでしょうか？

    補足日時：2017/09/12 11:34

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  遠心力は、観測者が円運動をしている物体に乗っているときしか議論にならない理由も教えてください。よろしくお願いいたします。

    補足日時：2017/09/12 11:41

• 一点補足質問をさせていただきます。円状のガーター（たとえばパチンコ玉大の幅）があるとして、そこにパチンコ玉を入れました。そこに右方向（半時計周り）に力を加えました。ガーターの床および、レールは滑らかです。おそらく等速円運動を続けると思いますが、常に力を加えているわけではありません。この場合、中心に方向に加速度を与えている向心力の正体は何なのでしょうか？

    補足日時：2017/09/14 09:03

• 理解できない箇所のまとめ
  ■遠心力は一緒に円運動をしている人にしか認識できない。静止している観測者からは等速円運動をしているようにしか見えない。
  　→しかし、遠心力は外側にいる人間にも見えるではないか？バイクがカーブを曲がりきれず、外側にもれて、転倒するなどの例。
  ■遠心力が見せかけの力であるなら、脱水機のドラムの中の衣類にたまった水は、見せかけの力にこし取られるのか？あれは等速円運動をしている観測者でなくとも把握できるはず。
  ■遠心力が向心力の反作用でないならば、ジェットコースターに乗っている人間が落下しない理由が説明できない。

    補足日時：2017/09/16 19:23

• 遠心力に引き続き、向心力についても質問を受け付けております。こちらにて真摯にご回答いただいた方の中には、今更なんだよ、というような不快感を示される方もいらっしゃるかもしれません。ご了承いただければと思います。
  https://oshiete.goo.ne.jp/qa/9941770.html

    補足日時：2017/09/18 12:29

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  「遠心力　存在証明」と検索していただいて、とある大学の物理学教授が遠心力について考察されております。結論からすれば、遠心力は存在する。一部高校の教科書に訂正を加えられたい。と記されておられました。徐々に、いろいろな人からのご回答から遠心力は慣性力であることを認識しつつありますが、一部、強烈に説得力のある論拠をだされて、揺らいでおります。
  　
  慣性力は、見せ掛けの力であることは了承しています。慣性力が実際の力であるはずなどない、と思っております。。観察する立場から見たとき、力のような作用？を及ぼすだけです。

    補足日時：2017/09/18 12:45

• エクスキューズではありませんが、大学教授の論説は、この質問の後見つけたものです。正直説得力はあるなと思いましたが、物理学の中では少数派のようなので、それが絶対なんだと、これを最高裁判例のごとく盾にしているわけでも御座いません。回答いただいた方の中から、徐々に理解しつつあるということは申し上げました。

    補足日時：2017/09/19 03:17

No.17 回答者： 浜田あき 回答日時： 2017/09/17 06:49

慣性を説明します。

速度0の物体を動かすとき(物体に摩擦力がないとする。)つまり物体には目に見える力が働いてないとすると、扇子で扇ぐだけで動くはず。 現実は動かない。
力を作用させると動きます。つまり、何か抵抗力があるんです。
この抵抗力が、慣性力(つまり今ある状態を保とうとする慣性によるもの。)その原因になっているのが質量です。
今ある状態を保とうとする質量を慣性質量と言います。
物体を動かすには、ゆっくり動かすのか、速く動かすかによって力が違います。それには、加速度が関係します。
力=慣性質量×加速度
つまり、慣性質量mの物体が等速度円運動しているとき、飛んで行こうとするのは、今ある状態を保とうとする性質によるものである。ある力が具体的に働いて飛んで行こうとはしていない。そう言う性質をもっていると言うことで見かけの力という。そうはさせまいと慣性質量に加速度を働かすことで向心力が具体的に物体に作用して、その慣性という性質に対抗して円運動となっている。

この回答へのお礼

慣性力とは、一種の抵抗力ということは、これも一種の反作用力なのでしょうか？反作用力と慣性力はなんとなく違うものであるという理解はあります。

お礼日時：2017/09/18 11:16

No.16 回答者： 浜田あき 回答日時： 2017/09/17 04:59

少し分りやす考えてみました。

慣性というのは、物体が今ある状態を保ち続けようとする性質をいいます。物体がある等速度Vで、直線に進んでいるとき、直線方向の慣性は等速度Vで進んでいる状態を保とします。一方、直線方向に直角の方向の物体の運動は速度0を保とうとする慣性が働いてます。そのとき、進行方向に、直角の力(力は物体の質量に加速度をかけて表せます。)
を作用させますと、物体の進行方向が変わります。
ここで、この直角方向に作用さす力は、物体が速度0を保とうとする慣性による踏ん張る力、抵抗力つまり慣性力(見かけの力)となります。次にまた進行方向に直角に同様の力、つまり加速度を作用さすと、物体はまた進行方向を変えます。
ここで、連続的に物体の進行方向に同様の力を直角にかけ続けると、進行方向には力を作用させてないから、物体は慣性より進行方向に等速度Vで動き続けながら、進行方向は連続的に変わります。
進行方向に直角な力、つまり加速度を作用さすということは、今ある状態を保とうとする抵抗力と考えらる見かけの力(慣性力、遠心力も慣性力であるが、円運動用としての呼称かと思います。）
を作用させることになります。
つまり、慣性力=遠心力=見かけの力
となります。

この回答へのお礼

ありがとうございます。物体が静止する、または等速直線運動し続けようとするのが慣性力なのであるとすれば、円運動に必要な向心力がやまれば、接線方向に物体は飛び出しそうですが、接線方向ではなく、円の中心の反対方向（外側）なのはなぜ何でしょうか？

お礼日時：2017/09/18 11:01

No.15 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/09/16 20:45

一応言っておくと、見かけの力というのは、慣性系の運動方程式の中には

現れない。加速度運動する座標系で現れる力。自動車の中やメリーゴーランドの
馬の上は加速度系なので、見かけのカを人が感じるのは当然なんです。

有るとか無いとかの2元論ではなくて、使用する座標系によって現れたり
消えたりする。これ等をいっしょくた有るとか無いとかいっている内は
物理の全うな理解はまだまだ遠い先です。。

遠心力で外側に飛ばされる と言うのは回転座標系での見方。
これは外から見れば、向心力が弱まった、或いは無くなったので
円運動から外れて、より真っ直ぐな軌道に乗った と解釈される。

この2つ見方は座標変換の結果であって数学的には全く等価。
まあいっペん運動方程式の座標変換やってみればいやでもわかります。

No.14 回答者： horahukisann2017 回答日時： 2017/09/16 19:53

バイクと脱水機の例は摩擦力、表面張力から離れて、円軌道の接線方向に向かって離脱するようなイメージをもっています。

No.13 回答者： fxq11011 回答日時： 2017/09/16 17:16

＞申し訳ない。

アイススケートの話は誰もしてないです
まったく、理解能力なし、だから理解できません、自分で暴露しただけです。

No.12 回答者： puyo3155 回答日時： 2017/09/15 21:21

だって見かけの力だから

この回答へのお礼

んだっすね。

お礼日時：2017/09/16 15:59

No.11 回答者： fxq11011 回答日時： 2017/09/15 17:28

あなたの頭で考えると？。

アイススケート、通常は氷は水平ですね、でも端の方がそりあがっていたら？そこへ向かって滑っていくと、どうなるんでしょうね。
氷上は、床および、レールは滑らかです、とほぼ同様でたぶん摩擦はより小さい可能性が大きいです。

この回答へのお礼

申し訳ない。アイススケートの話は誰もしてないです。

お礼日時：2017/09/16 15:41

No.10 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/09/14 12:48

>中心に方向に加速度を与えている向心力の正体は何なのでしょうか？

勿論玉とガーターとの接触点から伝わる力です。
まさか滑らかなら力が伝わらないなんて
思ってませんよね。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2017/09/16 16:01

No.9 回答者： fxq11011 回答日時： 2017/09/14 10:27

＞常に力を加えているわけではありません

あなたが意識、していない（意識できない）だけのことです、向心力がなければ、慣性の法則で直進します。
＞床および、レールは滑
まったく無関係、アイススケート、氷の上はたぶんそれより滑らか、というよりはるかに摩擦は少ないです、でも氷の上を滑っています、摩擦はなくても、下から支えています。

この回答へのお礼

ガーターの外側からの反発力が一種の中心向きに加速度を与えるのですかね？円じゃなくて八角形とかならもっと分かりやすいかもしれません。

お礼日時：2017/09/16 15:44

No.8 回答者： rnakamra 回答日時： 2017/09/14 07:58

補足に対して。

>円運動をしている物体（ジェットコースターや、メリーゴーランドなど）に乗っていて、遠心力を感じることがありますが、向心力を感じたことがないのはどうしてでしょうか？

は?
あなたはそのような乗り物に乗ったとき、乗り物に支えられていないのですか?
乗り物があなたを支えている力、それこそが向心力です。

この回答へのお礼

向心力を感じたことがない？私が鈍感なだけかもしれない。

お礼日時：2017/09/16 15:45