Cuando vemos un tiovivo y el cabello de los niños volando hacia atrás, ¿cómo explicamos esto ya que una fuerza centrífuga no actúa en marcos inerciales?

Muy simple, un marco giratorio no es un marco inercial. La rotación (más generalmente la aceleración) es un poco extraña en el sentido de que no es relativa. Es decir, la aceleración de un objeto es independiente del marco de un observador; La aceleración de cada objeto es relativa a un marco local particular. Se cree que el marco está determinado por el promedio de las aceleraciones de todas las demás masas, ponderadas de acuerdo con su distancia del objeto en cuestión. (Personalmente sospecho que la conjetura de ‘materia oscura’ podría surgir de nuestro conocimiento incompleto de la ponderación de las distancias).

El cabello que vuela hacia atrás (en lugar de alejarse del eje) se debe al paso a través del aire, no a la fuerza centrífuga. La fuerza centrífuga está presente, pero es demasiado débil en un carrusel para influir mucho en el cabello, especialmente en comparación con el viento.

Si observa desde afuera, la tensión en los mechones de cabello es causada por la fuerza centrípeta que cambia a lo largo del mechón.
La tensión en un elemento pequeño [matemática] \ delta r [/ matemática] a una distancia [matemática] r [/ matemática] del centro viene dada por:
[matemáticas] \ delta F = 2m \ omega ^ {2} r \ delta r [/ matemáticas]
Esta tensión es lo que hace que el cabello se tense y parezca volar hacia atrás. Además, en la mayoría de las consideraciones prácticas, debemos tener en cuenta el hecho de que el tiovivo y las personas que lo acompañan se abren paso constantemente a través de tantas moléculas de gas que forman nuestro aire.