物理円運動答えは③なのですがどうしてですか？

物理

高校生

解決済み

1年以上前

物理円運動
答えは③なのですがどうしてですか？
最大静止摩擦力を超えて滑り始めるので、その逆向きの①か円運動の続きと合わせて②になると思ったのですが💦
等速直線運動になる理由もよく分かりません。

問2 円板の角速度をゆっくり増加させていくと,やがて小物体は円板に対してすべり始めた。円板の真上から観測したとき, 小物体がすべり出した後の運動方向として最も適当なものを,図2の①〜⑤のうちから一つ選べ。ただし、円板と小物体との間の動摩擦力は無視できるものとする。 8 0. 4 図 2 3 第2回 (2) 38600-00* 25XFOR EN

の多くなっが現れる。次に, AとBを接触させる。電気量の保存によりA,B 全体に正の電荷が分布する (はじめのAの正電荷に等しい)。その後 AとBを離す。A,Bはともに正の電荷をもつので, AB 間に斥 atz 力がはたらく A B ｷ接触 A B 離すイ A BEST R 6の答 ⑤ 第2問円運動問1 小物体は,静止摩擦力を向心力」として等速円運動する。また, 静止摩擦力の大きさをfとすると, 円運動の運動方程式より、 mrw²=f ∴.f=mrw2 7 の答 ② 問2 小物体は円板に対してすべり出した後, 円板との動摩擦力が無視できるため水平方向に等速直線運動する。速度の向きは,すべり出す直前の速度の向きと等しく、円の接線方向となる。この速度の向きに小物体は運動する。 - 17 - 向心力円運動を引き起こす力 (合力)。 PINTER 円運動 a=rw²=- v=rw a:加速度(向心加速度) r: 半径 w : 角速度 v:速さ 2,2 V² r "

回答

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ぺんぎん

1年以上前

＿ざっくり、2つの理由に依ります。
＿1つ目は、「動摩擦力は無視出来る」からです。動摩擦力を考えると②に成ります。
,＿2つ目は慣性の法則の為です。物体に外力が働かない、又は、働く力が釣り合っている場合には、静止している物体は静止し続け、動いている物体はそのまま等速直線運動を続ける。これは、慣性系での話です。
＿詰まり、円盤を外から観測しているのではなく、円盤に乗って観測しているのです。

＿円盤に乗っている小物体から観測すると、静止摩擦力と遠心力とが釣り合っているので、静止しています。円盤の外から観測すると、円運動をしていても、静止しているのです。
＿この時、円盤の外から観測すると、十分ゆっくりと円盤の回転速度を上げているので、近似的に等速円運動と見做せ、外力は静止摩擦力に依る向心力、運動の方向は回転の接戦方向に成ります。

＿最大静止摩擦力を超えた瞬間、「動摩擦力は無視出来る」ので、力学的には円盤の上空に浮いている事と同義に成ります。ですから、最大静止摩擦力を超えた瞬間、向心力も遠心力も働いていません。外力が働いていない状態です。
＿詰まり、最大静止摩擦力を超えた瞬間に、慣性系は円盤の上の小物体から、円盤の外へと移ったのです。
＿外力を受けていないので、回転の接戦方向の運動を続けます。