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2016/1-2011 Yuji.W

等速直線運動を回転系から見ると

◎ 回転する座標系 右に曲がる 仮想的な力 遠心力 コリオリ力

◇ 累乗^ 10^x=Ten(x) exp(i*x)=expi(x) ベクトル<A> 単位ベクトル<-u> 内積* 外積# 微分;x 2階微分;;x 時間微分y' 定積分${f(x)*dx}[x:a~b]物理定数

◇[+]慣性系で等速直線運動◇

◎ [+]慣性系での等速直線運動は、[○]回転系ではどう観測されるか。

◆ [○]回転系は[+]慣性系に対して回転 原点は同じ 反時計回り

[+]慣性系で等速直線運動、原点を通る

■ ある一定の時間ごとに、質点の[○]回転系での位置に印をつける。[○]回転系では、座標自体がどんどん回転していってしまうことに注意しよう。

記録したモノは、下図のようになる。

下図の緑のライン=外側から中心へ 赤のライン=中心から外側へ

■ [○]回転系では、等速直線運動にならない。曲がる。進む方向に対して、右に曲がっていく。

◇[+]慣性系で等速直線運動-2-◇

◆ [+]慣性系で、y軸上を (0,-8)から(0,8)まで等速直線運動 図で下から上へ移動している

かかる時間 T0

■ [○]回転系で、どう観測されるか。

以下の図は、回転系が反時計回りに回転した場合。時間 T0 で回転系が回転した分を明示してある。下の方にある図ほど、回転の速さが大きい。

[○]回転系でも、原点を通ることに注意しよう。


(1/16)周
下から上へ真っ直ぐには行かず、右に曲がっている


(1/8)周
回転す
速さが増すと、その曲がり方はより大きくなる


(1/4)周 


(1/2)周
出発点に戻って来た


1周 


2周 

 2.5周

「等速直線運動を回転系から見ると」 2015/7

■ 慣性系で、力は働かず、等速直線運動をしている。それを回転している系で観測すると、以上の図のように、複雑な運動をしている事になる。回転系では、何か、特別な力が働いて、そのような動きをしていると見なせる。

◎ 系の中心を通る運動は、簡単に考えられる。そうでない場合も考えてみよう。

{以下の図は見かけない!2014/6}

◆ [+]慣性系で、(4,-8)から(4,8)まで等速直線運動 下図で下から上へ

かかる時間 T0

■ [○]回転系で、どう観測されるか。

以下の図は、回転系が反時計回りに回転した場合。時間 T0 で回転系が回転した分を明示してある。下の方にある図ほど、回転の速さが大きい。


(1/16)周
下か
上に向かうのに、右に曲がっている


(1/8)周
 下か上に向かうのに、右により大きく曲がっている


(1/4)周 


(1/2)周 


1周 


2周

▲ 慣性系で、力は働かず、等速直線運動をしている。それを回転している系で観測すると、以上の図のように、複雑な運動をしている事になる。回転系では、何か、特別な力が働いて、そのような動きをしていると見なせる。仮想的な力、遠心力やコリオリ力を考える必要が出てくる。

{地球の自転速度が速くて、狭い範囲での遠心力やコリオリ力を無視できなかったら、運動が複雑すぎて、ガリレオは慣性の法則を発見できなかったはず!力学は発展せず、その後の物理学もなかった?2014/6}

  等速直線運動を回転系から見ると  

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