物理
高校生
解決済み

円錐面内での等速円運動について、重力と垂直抗力の合力を向心力として小球は等速円運動をしているとありますが、この場合重力の円錐の内側の面に垂直な分力よりも小球が円錐の内側の面からうける垂直抗力のほうが大きくなってしまいます。受ける力よりも抗力が大きくなることはあるのでしょうか?

物理 遠心力 向心力 力学 垂直抗力

回答

✨ ベストアンサー ✨

あります.

垂直抗力をN
重力の円錐の内側の面に垂直な分力をf
とする.
Nがfより弱いと球は面にめり込む.
N=fだと球は力がつりあって直進して曲がれずに面にめり込む.
Nがfよりちょっと大きいだけじゃ面の曲率より曲がれずにめり込む.
面に沿って球を曲げるために面はがんばってNを大きくしているのだ.
どれだけ強くする必要があるかは、円運動を解いて計算するしかない.

普通の振り子とかでも同じで、振り子の最低点で糸の張力Tは重力mgよりも強い力で引っ張って球を曲げている.

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