⑵について教えてください。 ⑴では張力を分解してとくのですが ⑵では重力を分解してます。 なんとなく

⑵について教えてください。
⑴では張力を分解してとくのですが
⑵では重力を分解してます。
なんとなくは理解できてるのですが⑴と⑵で分解している力が違うのでどこに視点を置くべきなのか少し悩みました。そこのところの理由など教えてください。

No.4 回答者： スチールウール 回答日時： 2018/08/30 22:10

(1)で糸bでの張力をTと置き、向心成分と接線方向の成分に分解して解くことは可能です。

ただしやってみたら分かると思いますが、Tと重力をそれぞれ分解して連立方程式を解かないといけないので面倒です

(2)
加速度及びSを水平成分、垂直成分に分解し、解くことは可能です
ただし、加速度の水平垂直成分の比がtanθになることを使うので、やはり計算が複雑です

どちらの問題も、どう分解しても解けます
単に無視できそうな座標系を考えて（思いついて）、簡単に解いているだけです

No.3 回答者： konjii 回答日時： 2018/08/28 11:36

（１）はｍｇ＝ｍｇcosθ(糸a）＋ｍｇsinθ(糸ｂ）で釣り合う。

Ｓ₁＝ｍｇcosθ
（２）糸ｂが切れた直後は釣り合いは無くなって、糸aへはｍｇcosθのみになる。Ｓ₂＝ｍｇcosθ
（３）最下点では糸aへｍｇ＋ｍｖ²/ℓ（遠心力）Ｓ₃＝ｍｇ＋ｍｖ²/ℓ（遠心力）

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2018/08/27 19:50

力のつり合いを、ベクトルの図に描いてみてください。

(1)
・天井からつるした糸aの張力
・水平に引っ張る糸bの張力
・重力
の3つの力のつり合いです。これで「静止」しているので「つり合い」です。

(2) は、糸ｂを切ったので
・天井からつるした糸aの張力
・重力
のつり合いですが、角度が違うので、直接はつり合いません。
そこで、「重力」は「糸aの張力の方向（半径方向）」と「円周方向」に分けると、
・「糸aの張力」と「重力の半径方向成分」がつり合う
・「重力の円周方向成分」は振り子運動の加速に使われる
ということになります。

どの力どうしがつり合い、どの力が運動に使われるかを考えればよいのです。
全部がつり合えば「静止」しているし、つり合わない力があれば「運動」に使われます。

No.1 回答者： mabuterol 回答日時： 2018/08/27 19:38

視点は結局は力の釣り合いですよ。

(1) の場合、a の張力と b の張力と重力の３つの力がちょうど釣り合って静止。
(2) の場合は、a の張力と重力は全体では釣り合わないので物体は運動を始める。しかし釣り合っている部分はどこか？