Most akkor mi az igazság?

#10, Azért ennél kicsit árnyaltabb a kép. A centrifugális erő kívülről nézve egy elméleti, kvázi erő, de a rendszeren belül nagyon is valós. Tetszőleges módszerrel mérhető, tapasztalható, semmivel sem elméletibb, mint pl. nekünk a súlyerő. Hiába származik tehetetlenségből (ahogy a súly is), nagyon is valós hatása van, mint bármilyen erőnek.

Ez olyan, mint ami a buszon fékezéskor előrelök minket. Mondhatjuk, hogy nem valódi erő, de valójában csak nézőpont kérdése. Viszont épp emiatt nem jó egy kontextusban használni bizonyos kifejezéseket, mert adott rendszerben csak egyiknek van értelme. Fizika órán általában kívülről, egy "álló" inerciarendszerből nézzük az erőket mondjuk egy forgó rendszerben, olyankor valóban nem szerencsés centrifugális erőről beszélni.

Van egyszerűbb (és fontosabb) módszer a megértésre.

Amikor bármilyen objektum mozog, akkor egyszerre többféle hatás létezik, és itt két dolgot kell szétválasztani: a hatás az objektumRA hat, vagy a hatást az objektum kelti. Azt kell itt figyelembe venni még, hogy minden hatás egy objektumra irányul, és az objektum erre egy ezzel a hatással ellentétes irányú, azonos nagyságú hatással reagál. Hogy ez a reakció mit eredményez, az más kérdés.

A körmozgás úgy történik, hogy egy golyóra zsineget kötünk, majd a zsineg túlsó végét valami (karunk vagy gép) úgy mozgatja, hogy a golyó körmozgást végezzen (a könnyebbség kedvéért a gravitációt hanyagoljuk, attól minden ugyanaz, csak a képletek bonyolultabbak). Itt a következőket figyelhetjük meg. A golyó azonos sebességgel, de állandóan irányt változtatva halad, tehát erő hat rá. Mivel a haladás körmozgás, így a rá ható erőnek (Newton törvény) merőlegesnek kell lennie (különben a sebesség nagysága is változna). Tehát annyi bizonyos, hogy a golyóRA egy a mindenkori haladására merőleges erő hat (más nem is hathat, hiszen erőt csak a zsineg tud közvetíteni a golyó felé, a gravitációt elhanyagoltuk). Ezt az erőt elnevezzük CENTRIPETÁLIS erőnek. A centripetáliserő tehát a golyóra hat, ennélfogva nagyon is valóságosa golyó szempontjából, hiszen enélkül az állna, Ez az erő a zsinegen keresztül fejti ki hatását azáltal, hogy a zsineg túlsó végét mi körforgásra kényszerítjük, például a karunk erejével és megfelelő mozgatásával. CSAKHOGY ha a hatás ellenhatás révén a golyó ettől sugárirányban elszállna, éppen azért nem teszi, mert a zsineg visszatartja, vagyis a golyó meg ellenhatásként a zsinegre fejt ki egy ugyanakkora nagyságú, de ellentétes irányú erőt, amely viszont a zsineg közvetítésével a karunkra hat, ugyancsak valóságosan, ami az elfáradásunkban nyilvánul meg.

Na most a lényeg. A GOLYÓ SZEMPONTJÁBÓL (azaz, a rá ható erőket nézve) van a centripetális erő, ez a kör középpontja felé irányulva hat a golyóra, ettől nem egyenesvonalú, hanem körmozgást végez a golyó. Van egy ellenerő, a centrifugális erő, amelyet azonban a GOLYÓ FEJT KI a zsinegen át a forgató karunkra. Ez az erő a golyóra nem hat, az ő szempontjából virtuális. Létezik, de mozgását nem befolyásolja (hiszen éppen ő kelti).

Mi a helyzet akkor, ha a golyón ülünk, mindent ebből a szempontból nézünk. Szemléletesebb, ha mondjuk egy forgó zsámolyon ülünk, amelyhez egy asztalka van rögzítve, rajta a golyó, de most a zsineghez beiktatunk egy erőmérőt is (kizárólag a számszerűsítés miatt). Ekkor a forgó rendszeren kívüli megfigyelő számára minden ugyanaz. A mi szempontunkból (akik a golyóval együtt forgunk) a következő a tapasztalat. A golyó ott van előttünk egyhelyben, azaz áll. Vagyis rá ható erők eredője nulla. Csakhogy a mérőeszközünk mutatja, a golyóra hat erő! Tehát érzékeljük, hogya golyóra hat egy befelé irányuló erő, az azonban áll, ezért (Newton) a golyóra szükséges hatnia egy ugyanakkora kifelé irányuló erőnek! Ezt a kifelé irányuló tehetetlenségi erőt nevezzük centrifugális erőnek. Ez most a golyóra valóságosan hat! A forgó koordinátarendszerben álló golyó számára ekkor a centripetális erő virtuális, hiszen ebben a rendszerben neki a centripetális erő a rendszer (forgó) sajátosságából ered és nem valóságosan hat rá.