Question

とろろ

物理の質問です。
(1)です。
Tを分解するかmgを分解するかで答えが変わります。
今回はmgを分解していますが、どうやったら見分けがつきますか？
問題文から判断するのでしょうか？
教えてくださいよろしくお願いします。

がある値vをこえると,小球が面からはなれる。 vを1,0,g を用いて表せ。
(40(4)
gを用いて表せ。
ヒント (1)(2) 小球は,重力、張力、垂直抗力を受け、それらの鉛直成分はつりあってい
る。また、円の中心方向の成分を向心力として,等速円運動をしている。
例題28
206. 鉛直面内の円運動 長さlの糸の一端に質量mのおも
りをつけ,他端を点0に固定して, 振り子とする。 糸が鉛直
方向と角をなすように, おもりを点Aまでもち上げ, 静か
にはなした。 おもりの最下点をB, 重力加速度の大きさをg
として,次の各問に答えよ。
XO (1) おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。
Q② 最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。
(3) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。
ヒント (1) このとき, おもりの速さは0なので, 向心力は0 となる。
(3) おもりは,重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。
0
0
B
A
m
例題29

解説 (1) 糸の張力の大きさを T, とすると,
糸に沿った方向の力のつりあいから、
Timgcos0=0
Timg cose
Icose e
♫
T21
(2) 最下点BからAまでの高さは、
(1-cost) である (図)。 最下点Bを基準の高
さとして,点AとBとで,力学的エネルギー
保存の法則の式を立てる。 求める速さをvと
すると, mgl (1-cose)=mv² ... 1
2
(3) 重力と糸の張力の合力が向心力となる。このときの糸の張力の大
V mg
v=√2gl(1-cose)
v²
r
きさを T2 とするとm =Fから, m ²4/7 = T₁-mg ... 2
式 ①, ② から,
T2=mg+m 2²=mg+2mg (1-cos0) = (3— 2 cos0) mg
B
mg coso
m
A
Ti
mg
207. エレベーター内の慣性力
解答 (11.0×10²N, 鉛直上向き (2) 40kg
指針 エレベーターとともに運動する観測者の立場では,人は静止し
ているように見え、人が受ける重力, 垂直抗力、 慣性力はつりあってい
る。(2) で,体重計が示す値は、 体重計が人から
受ける力の大きさをもとに計算する。
解説 (1) エレベーターは, 鉛直下向きに,
ma
AN
速さが0なので, 糸に
沿った方向の力はつりあ
う。 0でなければ, おも
りには向心力がはたらき,
糸に沿った方向の力はつ
りあわない｡
(3) 糸の張力と重力は
つりあっていない。 振り
子の運動では,糸の張力
の大きさは一定ではなく,
おもりの速さによって
刻々と変化する。
〇式①をm²について
整理し、その値を代入し
ている。
●エレベーターが大きさ
αの加速度で運動してい
るとき, エレベーター内
の観測者には,質量m
の物体は、加速度と逆向
きに大きさma の慣性
力を受けるように見える。
第Ⅱ章 力学Ⅱ

no
(g sin
力、垂
内で等
鉛直
直前に、
受ける
T
cos
は,
-, Tsi
2,²
3-No
g-Ns
cose
m-
and
=0 とな
(5)
Isinot
53 7 = 12cm. U=31/cm
Fantwoo
4
mg
TsmO
Tc₂₂0 = mg
T= mg
(0

力の分解

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

沢木陽織

そうやって分解すると、鉛直方向に力がつり合ってますから、おもりは真左に飛び出すことになりますが、実際にそんなことにはならず、左下に加速しますよね？
この場合は、「鉛直方向につり合う」のでは無く、「糸に対して垂直な方向につり合う」と考えるのが正解です。どちらの力を分解するか？と考える前にどの方向につり合うか？と考えることが肝要ですね。

沢木陽織

ごめんなさい、「糸に対して平行な(糸に沿った)方向につり合う」の間違いでした。

とろろ

なるほど
そう考えればよかったのですね、わかりました
ありがとうございます。