物理
高校生
解決済み
この問題の解答の(2)で遠心力というワードが出てきていますが、私は遠心力は観測者自身が円運動をしている場合に生まれる力という認識だったのでこの解説でなぜ遠心力という言葉が出てきたかの意味がわかりませんでした。
どなたか詳しく教えてください🙇♀️
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, んが満たすべき条件を求めよ。
指針 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。
2²
m-N-mg=0
解答 (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
1
0+mgh=mv²+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
v²
r
N=m- mg
=m
>>58,59,60,61
- mg
B
m
0
2g(h-2r)
r
-(2-5) mg
A
N≧0であれば,小球は
面を離れずに点Bを通過できる。
ゆえに nozomar
したがって
5
N=(2h-5) mg ≧0
B
mg N
4え(1②③451
46
(2)
(3)
V
(
回答
回答
大丈夫です！
運動方程式を用いて、静止している観察者から見ても解くことができますが、今回の問題のような場合には、観測者が一緒に運動しているとして、力の釣り合いで考えた方が解きやすいです！
ありがとうございます😊
疑問は解決しましたか？
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もう一つ質問ですが、「小球とともに運動する観測者から見ると」という文は解説の方にあるものですが、勝手に自分でそのように定義づけても良いのでしょうか？