テキスト p 79
回転座標系(回転しているものの上)を基準にすると、遠心力のほかにコリオリ力と呼ばれる見かけ上の力 を考えないとニュートンの法則が成り立ちません。この力を考えることによって、回転座標系の上でまっすぐ進んだつもりでも実際には 曲がってしまうという現象が理解できる。地球も自転しているので、地上で運動するものもこの力によって進路が曲げられます。重い錘を高い天井からつり下げたフーコーの振り子の振動面は時間とともに回転していき、地球が自転していることを示している。
回転している座標の上でボールをまっすぐ転がしたときの様子を示す。回っている回転展望台上でボールを転がすことに対応している。 二つの座標が表示されている。左側が回転していない普通の座標(慣性系)から見た様子であり、右側が回転している座標(回転座標系)の上から見た様子である。黒い座標軸が慣性系の座標軸で、青い座標軸が回転座標系の座標軸である。 三つのボタンは、左からstart:シミュレーション開始、stop:シミュレーション停止、reset:最初からやり直し、です。 またボール にチェックをいれておくと、スタートと同時にボールが転がる。
左の慣性系から見た図では、ボールはまっすぐ進んでいるのでそのとおりまっすぐ進む(小さい緑色の軌跡)。しかし、回転座標系に残された軌跡(灰色の軌跡)を見ると、右に曲がった形の軌跡になっている。回転の速さ、ボールのスピードは変えられるのでいろいろ試してみるとよい。
パラメーター | 説明 |
---|---|
w | 座標の回転角速度(単位rad/s) |
speed | ボールの速さ |