[123] Centrifugal Force

Title Text:You spin me right round baby, right round, in a manner depriving me of an inertial reference frame. Baby.

Origin:https://xkcd.com/123/

https://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/123:_Centrifugal_Force

離心力

你讓我旋轉,寶貝,讓我旋轉,讓我離開慣性參考座標,寶貝。

https://xkcd.tw/123

黑帽将詹姆斯邦德绑在离心机上,声称离心力是致命的。债券对象没有这样的东西,只是向心力。离心力的概念是常见的,因为每当我们转弯时我们都会经历它。教师最初将在惯性框架中教授牛顿力学,在惯性框架中,离心力为零。相反,由于向心力(朝向旋转中心作用),以圆形运动的物体会这样做。这是一个合理而正确的观点,但却是许多学生难以理解的一个微妙点,因为它似乎与他们离心力的个人经验相矛盾。为了说明,教师可以声称“没有离心力这样的东西”。然而,这也是一种误解,在下面的解释中解决了这个问题:

观察者的观点(黑帽,我们等)

詹姆斯邦德正在转圈,因此正在加速。使他保持在那里的力是与离心机接触的向内力,向心力。通过牛顿第三定律,由于离心机向内推动邦德,邦德正在向外推动离心机。然而,离心机的材料足够坚固,不会在这种力下破裂。

詹姆斯邦德的观点

在詹姆斯邦德的参考框架中,邦德处于休息状态。他通过两种力量保持在那里:上述与离心机接触的向内力和向外的离心力。他觉得这两种力量。

正如在解释中所提到的,当离心机旋转得更快时,使他保持运动所需的力变大,因此他感觉到的力变大。这最终会杀了他。无论选择哪个参照系,结论都是相同的。

机械师教师很清楚这一点;然而,在介绍性论述中,这些想法往往没有被教导。在理论力学中,人们描述了模型中粒子相对于参照系的位置和速度。这意味着时间选择为时间0,并且位置选择为(0,0,0),(1,0,0),(0,1,0)和(0,0,1)。通过这些选择,可以描述系统中任何粒子的位置和时间。牛顿力学的一个公理是存在“惯性框架”。在惯性框架中,除非受外力作用,否则粒子将保持静止或恒定速度,而牛顿第二定律采用简单形式:F = ma。地球表面近似于惯性框架。在非惯性框架中,例如用巨型离心机旋转,或用加速车辆移动,相对于框架,颗粒将加速。牛顿第二定律在这样的框架中形成时要复杂得多,因为它具有框架的线性加速度,框架的角加速度,离心力和科里奥利力的术语。这些额外的术语有时被称为“虚拟力量”,因为它们是由参考框架的选择产生的。描述非惯性框架中的问题所需的数学更复杂,并且可以使用惯性框架来解决所有问题。因此,在学校层面的教师“欺骗孩子”并在惯性框架中教授机械是合理的。

Black Hat的最终声明是由金手指的Auric Goldfinger在回应詹姆斯邦德的问题“你希望我说话吗?”时说的。

标题文字的灵感来自1985年的Dead或Alive着名歌曲“You Spin Me Round”。

兰德尔非常强烈地认为离心力是真实的。他在他的第一个脚注中如何链接到这个漫画?文章第一天和地球 – 月球火柱的第6个脚注,说明这是一个真实的东西,并且他会把争辩者带到他或他知道显然拥有的人的离心机上。

也可以在第132页的脚注中看到他的What if?书,他甚至会打扰你。从书中:

“此外,如果你在赤道上,你就会被离心力向外抛出1。”

“1年,离心。我会打你的。”

(这篇文章本身就是关于如果你失去所有的DNA会发生什么,所以它与这种“真正的”力量没什么关系……句子只是说失去所有DNA的实际减重类似于由于这种力,你将从极地移动到赤道所经历的减重。)

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