Question

ちき

物理得意な方お願いします🥺
(3)とはどういう状況なのでしょうか？
これは滑り落ちるのですか?それとも慣性力によって静止してるのですか?

36* 傾角の9 のなめらかな斜面をもつ三角柱
が水平面の上上にのせてある。 三角柱の斜面
の上に質量 の小物体P をのせ, Pに系
を結びつけ糸の他端を斜面の頂点に固定し

た。重力加速度を 9 とする。
(1) 三角柱が水平面上で静止しているとき,  糸の張力 7。 を求めよ。 ま

た,P が告面から受ける垂直抗力 W。 を求めよ。

(の 三角柱を左方に適当な加速度で動かすと, P は斜面に対して静止し
ていての張力が 0 になる。その加加度の大きさ。 を求めよ。また。,
そのときの和研直拠カ W を求めよ。

(9) 三角桂を右方に適当な加速度で動かすと, P が受ける垂直抗力が0
になる。その加如度の大きき 2 を求めよ。また, そのときの和糸の張
力7 を求めよ。

(4) (3の状態でを切ると, P は斜面に治って滞り 出す。P が和斜面上を
距座7 だけ壮り降りたとき, 任面に対する P の速さはほいくらか。

 

(川大+ 大阪電通大)

36 。) 舎面方向のカのつり合いより    の=megのgin の me

斜面に垂直な方向の力のつり合いより が三7の cos9
(② 慣性力 g が右向きに働く(図 a)<

斜面方向のカのつり合いより                    図a
gc=9のtanの

   
 

me cosの79 sinの
垂直方向の力のつり合いより
=zg cosの+g sin の

        吉め)-
-ne(ese+加人) -詳%

 

 
  
 
 
  

  水平方向と鑑直方向に分けて考えてもよい

(図b)。
水平 … Vsim9=z …①
フ         鉛直 … Mcos9=mg …②

②から A が決まり, ①へ代入して が決まる。
。 斜面に垂直な方

て問 季

Answer 1

ささまん

釣り合いの時の三角柱の加速度を求める問題ならば、釣り合っている状態の物体Pにおける力関係だけを考えればいいです。
なので慣性によって静止している状態ですね。
垂直抗力の代わりに慣性が物体を支えている感じとも取れます。

ちき

慣性力で支えている状態なのですか?
慣性力が左向きにかかるので物体を離れさせる力が働くのではないのでしょうか？

ささまん

あくまで例えです。
慣性力が右向きの力より大きくなるとPは物体から離れますよ

ささまん

垂直抗力は『Pが物体にかける力の反作用力』です
慣性が働いていない時、物体から見たPの力は重力です。それが物体にかかりその反作用として垂直抗力が発生します。
ここで慣性力がある時を定義すると、物体から見たPの力は0になります。(静止しているため)
物体にかかる力がないわけですから、当然垂直抗力もかかりません。