¿Sentiría la fuerza centrífuga sin fricción?

Question

Esta pregunta surgió de mis discusiones sobre ciencia ficción con mi amigo. Se refiere a la gravedad artificial mediante la fuerza centrífuga. Inspirada en parte en la gravedad artificial creada en la nave Hermes de Marcianos.

Imagina que hay un toro hueco (donut), en el espacio, sin fuerzas externas que actúen sobre él, que está girando (alrededor del eje que pasa por el centro).

¿Un objeto que coloques dentro del "tubo" del toroide experimentará la fuerza centrífuga debida a la rotación y será atraído hacia el borde del toroide? ¿O sólo experimentaría la fuerza si originalmente estuviera tocando una de las paredes? ¿Serían diferentes los resultados si el toro estuviera lleno de gas (aire)? ¿Y si el interior del toro estuviera dividido en secciones (como la nave)?

Answer 1

No, sin ninguna otra fuerza (fricción, gravedad, magnetismo, etc.) el objeto no sentiría ninguna fuerza centrífuga del donut girando porque esas fuerzas son las que transfieren el momento orbital al objeto. Si el tubo está seccionado, entonces sí, obviamente esa estructura aplicará una fuerza y le dará aceleración centrífuga junto con sus otros componentes.