✨ คำตอบที่ดีที่สุด ✨
都合上、文章のみで説明します。
そもそも慣性力とは何かを知っておきましょう。
2.慣性力がはたらく。力の合成により、おもりの軌道は、鉛直よりθだけの角度を電車の進行方向の逆へ傾けた方向に向かう。
ちなみに今回、電車内にいる人からみたことが条件のため、慣性力の要素の１つである加速度は、電車の加速度を表す。
3.慣性力を考慮しない。はたらく力は重力のみであるため、軌道は鉛直方向の下へ向かう。
どちらも運動方程式を立式するとすぐわかります。
立式に不安を感じたらイメージをしてみます。
慣性の法則がある。例として電車内で急発進すると、元の位置に戻ろうと後方へ倒れそうになる。急発進することには、加速度があると考えられる。
それと同様に、車内でみると、糸が切られた瞬間、おもりは電車が進んだ距離を戻ろうとして、図でいうと左方向へ向かう。外力として重力もはたらくので、合成して軌道は鉛直より傾いたものとなる。
車外からみるとルール上、慣性力は考慮されない。よって、糸が切られた瞬間、車内にあるとはいえ、重力以外の外力の影響を一切受けなくなる。この時、運動方程式では重力しか表すことができない。
立式の過程は以上となるが、本当のイメージでいうと、糸が切られた瞬間、電車を存在しないものとみなしておもりの行方を考えてみたい。
なぜ電車を考慮しないかというと、糸が切られた後のことについて、電車ではなくおもりのみに焦点があてられ問われているから。おもりのみに注目すると外力は重力のみと考えられる。
私は、以上のように考えてみると良いのではないかと提案しました。これに納得できる保証はありませんが、慣性力はとても便利な考え方です。マスターすれば心強いものとなります。
目標をもって頑張る姿勢、ぜひ貫いてもらいたいです。頑張ってください。
なるほど！！すごく分かりやすかったです！！
ありがとうございます！頑張ります！！