Question

Pana.

これの2番がどうして円板上で見てるのかがわかりません。

RUS 285.87S ALSPARK
基本例題 18 鉛直面内の円運動
60°/
図のように、長さの軽い糸の一端を天井の点0に固定 0
し、他端に質量mの小球をつける。 糸がたるまないようにイン
して,この小球を鉛直方向と60°の角をなす点Aから静か
に放したところ、小球は最下点Bを通過した。 重力加速度
の大きさをg とする。
mo
(1) 点B での小球の速さを求めよ。 向
OSTEOALB
(20点Bで小球が糸から受ける張力の大きさを求めよ。 abs10 良学土面平
8

(2) 地上に静止している観測者から見ると,小球には重力 mg と糸の張
力Sがはたらき, 点 B では,この2力の合力が向心力となって小球は張力
円運動をしている。 点B での半径方向の運動方程式は,
平塚
,2
u=s-mg よって,S=m-
(√gl)²
+mg=2mg
1
別解 小球とともに運動する観測者から見ると, 点 B において, 小
m
球には,重力 mg, 糸の張力S, 遠心力 m-
22/²2
3力はつりあっているから,
2
m=0 よって,S=m
S-mg-m
の3力がはたらく。
(√√gl)² ( 2 (
+mg=2mg
22 202 1
BIJH
2mg
重力
mg
重力
mg
張力 S
~
遠心力
m² 7

②遠心力f〔N〕 観測者が円運動している場合の慣性力
v²
|f=mrw²=m- 【向き:円の中心から遠ざかる向き】
r
ア. 地上 (慣性系) から見た場合
ばねの弾性力
が向心力となり,
物体は等速円運
動をしている。
イ. 円板上 (非慣性系) から見た場合
ばねの弾性力戸が
遠心力 (=)
とつりあい, 物体
は静止している。 CUN
F
ujojo
20
F
20

Answer 1

✨ คำตอบที่ดีที่สุด ✨

はっしー

2通り解き方があります。
地上から見て解いても大丈夫ですよ。その時は運動方程式を立てればよいと思います。

円板に乗っている人からみると、物体は止まって見える(加速度がないようにみえる）かわりに、地上から見た場合に働いている加速度と別方向に慣性力という力が働いているように見えます。物体は止まって見えますから、それらの力について力の釣り合いの式を立てればよいわけですね。

Pana.

ありがとうございます！
↓の問題でそれで行くと、結局立式が同じになってしまうのがよくわからないです(＞＜)

はっしー

見方が違うだけで式は一緒になりますよ。
ただ、強いて言うなら慣性力では力の釣り合いなので右辺か左辺に0が登場し(合力F=0)、運動方程式なら右辺と左辺どちらにも文字が出てきますね。(ma=F)

ただ、移項すれば同じ式になります。

はっしー

自分のお好きな方で解くと良いですよ。

Pana.

めちゃくちゃ返信遅れてしまいました。
いろいろ助かりました！ありがとうございます！