Question

フィナンシェ

(2)を慣性力を使わずに解くことは可能でしょうか？宜しければ解き方も見せていただけると嬉しいです。

図のような三角柱 ABC一DEF を荒い水平な面を持つ台車の上におき, 台車を加速ささること
を考える. 三角柱は図のように台車の進行方向と面 BCFE が直角になるように置いてある. 重
力加速度の大きさを ,  三角柱と公との間の静止訂作数んた して以下の問いに答えよ.

(1) 三角柱の重心と面 BCFE との距離 x,, 面 CADF との距離 x。, 面 ABED との距離 。 を求
めよ.

 

(の) を大ききなの加速で前(人且の向き) きせたが三角柱は人車の上に各上したままで
あった. 台車の前進加速度の大ききを大きくしていったところ, 加速度の大きさが oo を超え

たときに三角柱はすべることなく倒れはじめた. oe を求めよ.

 

(3) 次に再び静止状態に戻して, 台車を大ききの加速度で後退させた, このときは三角杜は人
車の上に藤止 していたが, 徐々に加速度を大きくしていったところ。 後退加速度の大きさが
放 と超えたときに三角柱は倒れはじめた. 三角柱は台車上で辺 AC を還に倒れはじめるか,
も   に

それともゃ辺 AB を軸に 倒れしはじめるか, 答えよ.

 

のNe の EPS

Answer 1

ゲスト

①台車から三角柱を観察した場合
台車に対して三角柱は止まっているので慣性力(観察する場所が動いているときに働く力)と摩擦力による「力の釣り合いの式」が立ちます

②外から三角柱を観察した場合
三角柱は摩擦力のみが働いていて、かつ台車と同じ加速度で進んでいるので摩擦力による「運動方程式」が立ちます

慣性力はどこから観察するかによって運動方程式のmaになるわけです

フィナンシェ

ご回答ありがとうございます。
すみません、質問の仕方が悪かったです。
地面から見て問題を解こうとしたら、解けなかったので、解けるかな？という質問でした。

フィナンシェ

例えば(2)ですが、台の上から見れば作用線の着地点の限界等で解けるわけですが、地面から見た場合、そういうのは使えない(と少なくとも自分は思った)ので…