nursecafeさんの疑問はもっともです。解答のように「小球とともに運動する」なんで考えるやり方は私はナンセンスだと思いますね…
普通に静止している観測者から見ましょう。Bの直前と直後で何が変わっているのでしょうか。それは円運動しているかどうかです。
Bの直前までは無限に小さいですがほんのちょびっとだけ傾いていると考えてください。なので重力と垂直抗力が釣り合うだけでは物体は直進するのでその傾きの方向にめり込もうとします(慣性の法則)。それをさせないための垂直抗力(円運動させるための力なので向心力と呼ばれますね)が余分に必要なのです。なお、円運動は等速円運動でなくても定義できて、各瞬間で必要な向心力は速度の2乗に比例する形ですね。向心力は傾きに対して垂直ですがBの直前ということは傾きが無限に小さく、ほとんど真上を向いているとみなして良いです。
しかし、Bの直後は重力と垂直抗力が釣り合ったままで直進することができるので余分な力は必要ないです。
もう一度言いますが円運動しているのかどうか、つまり向心力が必要なのかどうかがBの前後の違いです。
小球とともに運動する人から見ると向心力の代わりに遠心力として捉えているということですか?
そうですね。
加速度運動する人から見ると働く(ように見える)慣性力ってやつです。
その加速度運動には向心力が必要なので慣性力は遠心力です。
わざわざ長文大変ありがとうございました!🙏🏻
補足ですが、静止している人からみた座標での、円運動のために向心力が必要だという運動方程式ma=n-mgの右辺はもちろん向心力にあたりますが、そこから両辺を向心力で引いたものが物体と動く人からみた「釣り合いの式」になり、引かれた向心力こそが遠心力の項になります。なので符号は反転です。