Статья «Центробежная сила не отпускает»

М.А. Старшов Центробежная сила не отпускает

Очередная попытка показать собственное понимание одного вопроса в элементарной физике, окружённого туманом бесчисленных учебников и методических статей

Видимо, это вечная проблема – центробежная сила, а кое-кто говорит ещё изысканнее: «центробежная сила инерции». Никто и никогда не захотел мне объяснить, каково происхождение, какова природа этой силы, которой совсем нет в знаменитых «Началах» И. Ньютона, только центростремительная (centripetal) сила, хотя едва ли не половина этой великой книги посвящена вращательному движению.

Как только видишь, что кто-то начинает объяснять эту загадку, знай, что сейчас начнёт жульничать.

La centrifugeuse (mouvement circulaire uniforme, forces centripète et centrifuge)

На ютюбе ролик для внушения истины. С ошибками.

А вот общая ошибка и в англоязычном ролике:

к чему приложена и куда направлена сиреневая сила?!

И следующая картинка

Глядя на эту картинку, подумал: если бы человечек встал на идеально гладкий пол, стена действовала бы на него так же, как изобразили авторы ролика? Да он бы рухнул плашмя, и всё тут! И стена дала бы ему по шапке.

Хотя при медленном вращении он мог бы в стену и не упираться – сколько раз мне удавалось повернуть, стоя в троллейбусе! Зато при резком торможении я летел вперёд без всякой центробежной силы…

и продолжают долбить мозги.

Воспитанному на ньютоновской механике физику хочется увидеть на таком рисуночке ещё и вектор ускорения. Ведь должен же он быть направлен туда же, куда и сила, следовательно, стенка этой банки ускоренно летит направо. Вероятно, автор показал это вырванным куском стенки. Жаль только, что этому противоречит опыт. При испарении этого участка стенки, лежащий на нём зелёненький предмет двинется прямо на зрителя с постоянной скоростью.

На самом деле, на равномерно вращающуюся точку действует единственная сила, направленная к центру вращения, она создаёт ускорение, направленное к центру вращения.

Как логично назвать эту силу и такое ускорение? Если логично, то «центростремительными» (centripetal).

По третьему закону механики, конечно, в системе есть и другая сила, но приложена она к другому телу, скажем, к руке человека, вращающего вертикально ведёрко с водой. Или на Землю, которая своим притяжением заставляет вращаться спутник, искусственный или саму Луну.

При равномерном вращении точки центростремительная сила и та другая, численно равны, приложены к разным телам, имеют одну природу и действуют по одной прямой.

Хотя последнее условие легко изменить.