Non provi alcuna forza centrifuga quando sei in orbita?

Question

Penso che la risposta sia no, ma in un certo senso sembra controintuitivo, quindi volevo solo controllare qui.

Quindi, se lo capisco correttamente, la teoria della relatività generale ci dice che qualsiasi oggetto sufficientemente piccolo in orbita attorno alla Terra (che non "sperimenta" alcuna forza) segue essenzialmente una linea retta attraverso lo spazio tempo curvo, che la sua esperienza sarebbe essenzialmente indistinguibile dal viaggiare attraverso lo spazio profondo in linea retta. È così?

Se è così, sembra un po 'strano, dal momento che dal nostro punto di vista qui sulla Terra possiamo vedere chiaramente che gli oggetti in orbita stanno girando, ma non subiscono alcuna forza laterale.

Answer 1

Hai essenzialmente ragione. In caduta libera, sei in un sistema di riferimento inerziale, non ci sono forze che agiscono su di te. Segui un percorso "dritto" attraverso lo spazio-tempo, anche se potrebbe essere meglio dire percorso "meno curvo". Puoi leggere di più sui percorsi "diritti" nello spazio-tempo curvo nella mia risposta a Se la gravità è la curvatura dello spazio, perché gli oggetti più massicci sono "più pesanti?" .

Quando ti trovi a terra, vieni allontanato da questo percorso dalla forza del terreno che ti spinge verso l'alto.

Spesso trattiamo la superficie della Terra come un sistema di riferimento inerziale non accelerato, in particolare quando pensiamo alle direzioni orizzontali. Vogliamo$F = ma$lavorare. Ma c'è la forza dal suolo che spinge verso l'alto, e$a= 0$. Quindi aggiungiamo una forza verso il basso che agisce su tutto a sinistra dell'equazione. Questa è la forza di gravità. La forza di gravità è una pseudo-forza.

Esistono altre pseudo forze, come la forza centrifuga e la forza di Coriolis. Puoi leggere su di loro in Pseudo Force e Inertial e Non-Inertial frames e Coriolis Force: Direction Perpendicular to Rotation Axis Visualization .

La gravità è controintuitiva perché non è ovvio che la caduta libera sia un sistema di riferimento inerziale. Dopotutto, sta ovviamente accelerando verso la Terra.