Centrifugal force

離心力 (Centrifugal force)
國立臺灣大學物理所黃一玄

在旋轉座標系中(rotating reference frame)，不論一物體相對於該觀察者是靜止的或是在運動，對此觀察者來說，物體都會感受到一沿轉動半徑向外推出(或拉出)的力，此力稱為離心力。它是由於旋轉觀察者不斷在改變其座標軸的方向下所呈現出來的效果。

考慮旋轉一個水桶，水桶綁上一根繩子，水桶裡面裝水，而當開始晃動水桶進而轉動的時候，此時手拉住繩子的力是向心力的來源，由於此向心力不斷改變水桶的速度方向，因此對於一位與水桶維持同步轉動的觀察者來說，水桶本身會因為自身慣性感受到向外甩出的力，此便是離心力。若繩子鬆脫，手不再對水桶施力，對於任何一個仍維持著轉動的觀察者而言，他仍然會觀察到水桶對他來說受到一個離心力。因此，離心力並不是由於有一個實體的作用力去使物體轉動，結果物體才因應出一個離心力。

現在考慮水桶裡面的水，當水桶的速度到達某一臨界速度之後，速度夠快可以使水桶經過施力者的頭頂完整的繞一周，此時這個看似把水桶中的水固定在水桶底部， 使施力者不會變成落湯雞的離心力，實際上是由於水桶本身不斷擠壓水，使水改變方向來維持圓周運動所導致，意思是：是水桶推著水走，而不是水被桶底吸住。假如我們擺一個測重計在桶底，則可以測到這個由於不斷改變速度方向造成的加速度(及作用力)的量值。