Det är lättare om vi bara ser på de krafter som upplevs av flygplanet och i en tröghetsram
Idettarevideradediagrambalanserardenvertikaladelenavhissenvikten,vilkenärvertikal.Detfinnsenkvarståendehorisontellkomponentihissen,vilketmedförvridning.
"Centrifugalkraft" existerar inte (och behövs inte) i en inertiell referensram
Problemet med det ursprungliga diagrammet i frågan är att det överlagrar en imaginär kraft, centrifugalkraften, på den verkliga listan över krafter på flygplanet.
Det är svårt för allmänheten att förstå Newtons första lag om rörelse, att något föremål tenderar att resa i en rak linje när ingen kraft verkar det. Det är svårt för dem att förstå att rörelse i en cirkel är dramatiskt annorlunda än rak linje, konstant hastighet rörelse, eftersom båda verkar (i en mening) stadigt eller kontinuerligt.
"Centrifugalkraft" är en term som produceras av människor för att beskriva vad de tycker måste hända
Vid en passagerare som går runt ett hörn i bilen appliceras denna inåtvända kraft vid bilens ytterdörr, mot vilken passageraren slutar luta sig under svängen. Det är en inåtgående (centripetal) kraft, men för allmänheten som inte är medveten om tröghetsreglernas speciella status kommer det sannolikt att använda bilen (som verkar stor och solid och därför trolig) som en referensram och säga " något måste skjuta mig mot dörren "snarare än" dörren skjuter mig mot mitten av cirkeln ".
På grund av denna användning av en inertiell referensram behöver allmänhetens förklaring en extra kraft för att förklara varför föremål verkar accelerera mot bilens ytterdörr och passageraren känner sig pressad mot den. I en tröghetsram är det ytterdörren på bilen som trycker in på passageraren och accelererar mot föremål som rör sig fritt inuti bilen.
I vardagen använder vi ibland speciella referensramar för bekvämligheten
Vi säger att solen "kommer upp" på morgonen, snarare än jorden "roterar med att sätta solen i sikte". Detta beror på att det är lämpligt för människor att använda en icke-tröghets, men lätt identifierbar referensram. Det betyder inte att människor verkligen tror att solen kretsar kring en stationär jord.
Det är helt rimligt att föreställa sig solen som reser runt jorden för att göra det lättare, men om vi vill göra beräkningar om rymdresor med flera objekt (stjärnor, planeter etc) som påverkar kroppens rörelse blir det väldigt komplicerat att lägg till i alla de många centrifugalkrafterna etc vi skulle behöva lägga till. Det skulle vara enklare att använda en tröghetsreferens, och alla objekt rör sig relativt enkelt i förhållande till det.
På samma sätt kan vi lära oss att vara sofistikerade om cirkulär rörelse. Låt allmänheten tala om "centrifugalkraft", eftersom det förenklar konversationen, men när du försöker beräkna saker använder du en inertiell referensram för att undvika ångest.
Till och med uppenbarligen kan inertiella referensramar ha obesvetsad rotation i förhållande till en större miljö
Jan Hudec i kommentarerna nedan avslöjar briljant ovanstående kritik av roterande referensramar genom att påpeka att till och med min notionellt inertiska referensram (jorden) faktiskt roterar, så att gravitationsstyrkan mättes är lägre än vad den skulle vara för ett plan som rör sig på samma sätt över en icke roterande jord, dvs dämpas av en centrifugalkomponent. Ouch!
Och naturligtvis roterar jorden runt solen och solen runt galaxen, etc:
391.133
Så det är bara en fråga om hur mycket rotation man vill acceptera som en del av sin referensram. Mitt förslag är att när en frågestund känner sig förbryllad som den ursprungliga affischen var, är ett bra sätt att bryta ner problemet att hålla referensramen utanför rotationen som studeras , så att den studerade rotationen framträder som en rotation: i detta fall kommer den enda accelerationen (och därmed kraften på det banbrytande objektet) att vara centripetalt.
