運動方程式について質問です！
物理のエッセンスの問題です。
画像の問題は、加速度と糸の張力(糸があれば)と物体間の垂直抗力を求める問題です。m＜Mで摩擦はありません
画像の(f)ですが、模範解答には(e)と答えが全て同じになると書いてありました。
確かに(e)と同じなのは理解できるのですが、エレベーターっぽいし慣性力でも解けないのかなぁと思っています。
そもそも慣性力で解けるのかどうか
もし解けるとしたらどう解くのかを教えてほしいです🥺
あと慣性力を使うメリットって乗り物(今回だとエレベーターM)を無視できる点だと習ったのですが、他にどのような場合に慣性力を使うと良いとかありますか？先生が気を付けている点などぜひ教えてほしいです😭
回答していただける先生解説お願いします🙇♀️💦
✨ 最佳解答 ✨
質量mの物体について、「加速しているエレベーター(質量Mの物体)から見て」運動方程式を立ててみます。エレベーターの加速度をa,エレベーターから見た質量mの物体の加速度をa(M→m),物体間の垂直抗力とすると上述の運動方程式は
ma(M→m)＝N -mg-ma
となります。運動方程式は「どこから見るか」がすごく大切で、今回のように加速している観測者(今回ならエレベーター)から見ると普段と運動方程式の立て方に少し注意が必要になってきます。
さて、今回はエレベーターと物体が一体となって動いているのでふたりの加速度は一緒、すなわちa(M→m)＝0となります。相対速度の考え方と似ていますね。こうすることで先ほどの運動方程式は
ma＝N−mg
となり、(e)の時と同じになります。
質問者さんのおっしゃる慣性力で解くとはどういう解法ですか。意図が読み取れません。すいません。
自分もよく分かっていないので何ともですが、Mが上向きにかそaを持つとしてmに働く見かけの重力をg＋aにして…みたいな事です
まず問題を解く前に座標系を設定しましょう。質問者さんの言う見かけの重力が働く場合は非慣性系の場合です。問題によっては非慣性系で考えた場合の方が問題が楽になる場合があります。例えば、fの問題を慣性系、非慣性系で考えてみましょう。その場合は圧倒的に非慣性系（見かけの重力を使う場合）の方が楽です。
すみません💦式の立て方(？)解き方が分からないのですが。
fの場合について説明します。
エレベーターが加速度αで動いてるとします。エレベーター内に、座標系を取った場合、エレベーター内の物体には−αと重力が働きます。あとは物体に対して運動方程式を適用すれば良いでしょう
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日本語が変になってしまいました。真ん中の文は
普段と運動方程式の立て方が少し変わり、注意が必要になってきます。
ですね。すみません。