Question

AMLA

なぜこの時のNの向きは重力と同じ向きになっているのでしょうか？
重力と垂直抗力が同じ向きになることってあるんですか？

基本例題15 鉛直面内の円運動
図のように、なめらかな斜面と半径rのなめらか
な半円筒面が点Aでつながっている。 質量mの小
球を点Aからの高さんの斜面上の点Pで静かには
なしたところ、小球は面にそって運動し,最高点B
を通過した。 重力加速度の大きさをg とする。
(1) 点Bを通過するときの小球の速さを求めよ｡
(2) 点Bを通過するために, hが満たすべき条件を求めよ。
計 最高点Bで受ける垂直抗力が0以上であれば, 小球は点Bを通過できる。
答 (1) 点Aを重力による位置エネルギーの
基準とし、点Pと点Bの間で力学的
エネルギー保存則を立てると
m-N-mg=0
0+mgh=12mo+mg.2r
よってv=√2g(h-2r)
(2) 点Bで小球が円筒面から受ける垂直
抗力の大きさをNとする。 小球とと
もに運動する観測者から見ると,点
Bにおいて小球には重力, 垂直抗力,
遠心力がはたらき,これらがつりあ
っている。したがって
r
よって
1²
N=m² -mg
r
2g(h-2r)
ア
=m-
58,59,60,61
・mg
0
B
17
B
mg N
= ( 27-5) mg
N≧0であれば、小球は
面を離れずに点Bを通過できる。 したがって
her
5
N= (27-5) mg ≧0 ゆえに 1/2
46
え。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(1)
し
[
(

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

ありくい

垂直抗力は触れている面に対して押し返されるような力になります。今回で言うと半円筒面が上に触れているため下に押されるような感じになるので、重力と同じ向きになります。

Answer 2

讃岐弁琴葉茜先生

物体が速い速度で滑ると円筒面の頂点Bで上方向に遠心力がかかります。下方向には重力と垂直抗力がかかります。力のつり合いの式は「遠心力=重力+垂直抗力」です！。