원심력을 왜 가짜 힘이라고 하는 건가요?
안녕하세요
원심력을 회전을 하는 물체에 작용을 하는 힘이라고 알고 있습니다 그런데 이 원심력을 가짜 힘이라고 한다던데요 왜 원심력을 가짜 힘이라고 하는 건가요?
안녕하세요.
원심력을 '가짜 힘' 또는 '허상 힘(fictitious force)이라고 부르는 이유는, 이 힘이 물리적인 상호작용에 의해 발생하지 않기 때문입니다. 원심력은 실제로 어떤 물체가 다른 물체에 미치는 힘으로 발생하는 것이 아니라, 회전하는 참조계(비관성 참조계) 내에서만 관찰되는 현상 때문에 느껴지는 것입니다.
회전하는 참조계는 비관성 참조계로 분류됩니다. 비관성 참조계에서는 뉴턴의 제1법칙(관성의 법칙)이 그대로 적용되지 않습니다. 이 법칙에 따르면, 어떠한 외부 힘이 작용하지 않는 한, 물체는 정지 상태를 유지하거나 등속 직선 운동을 계속합니다. 그러나 회전하는 참조계에서는 이러한 직선 경로가 곡선으로 보이기 때문에, 관성에 의해 직선 운동을 하려는 물체가 바깥쪽으로 밀려나는 것처럼 느껴집니다. 이 때문에 '원심력'이라는 힘이 작용하는 것처럼 느껴지는 것입니다.
원심력은 관찰자가 회전하는 시스템 내부에 있을 때만 느끼는 힘입니다. 예를 들어, 회전하는 놀이 기구에 탑승했을 때 몸이 바깥쪽으로 밀리는 것을 느끼는 현상이 바로 원심력의 효과입니다. 그러나 이 힘은 외부에서 시스템을 관찰할 때는 존재하지 않습니다. 즉, 외부의 관성 참조계에서 보면, 물체에 작용하는 힘은 오직 구심력(원의 중심을 향하는 힘)만 존재하며, 원심력은 물체가 자체적으로 생성하는 것이 아니라 관찰자의 움직임에 의해 인지되는 허상입니다.
이러한 이유로 원심력은 '가짜 힘' 또는 '허상 힘'으로 불립니다. 이는 실제 물리적 상호작용에 의해 발생하는 힘이 아니라, 참조계의 선택에 따라 인식되는 상대적인 힘의 결과이기 때문입니다.안녕하세요. 김재현 전문가입니다.
원심력은 물체가 원의 중심으로부터 멀어지려하는 힘입니다. 예를 들어보면 태양과 지구가 있습니다. 지구는 태양주위를 타원운동을 하죠 태양은 지구를 끌어당김니다. 이건 실재하는 힘이죠. 그리고 태양이 끌어당기는 만큼 지구도 끌어당겨지지 않는 힘이 발생합니다. 이게 구심력입니다. 원심력의 경우는 지구입장에서만 발생하게됩니다. 구심력을 상쇄하는 힘이라 생각하는 가짜힘인것이죠