系の力学的エネルギー保存について

※摩擦力は考えません

固定されてない滑り台と、その上を転がる小球ついて、それぞれの速さを求めるために2式を① ②の考え方で立てるのですが、②の力学的エネルギー保存について教えてください。


①水平方向には内力である垂直抗力(N)のみ働いているので、水平方向の運動量が保存

②小球と滑り台を1つの物体系として見ると、内力である垂直抗力が無視できるので、系での力学的エネルギーが保存する


垂直抗力を無視するとすると、他の力は鉛直方向にしか働いていないので、水平方向に運動が発生しないのではないかと思ったのですがどうなのでしょうか。小球の重力(mg)を小球の運動方向とそれに垂直な方向に分解して、その力で運動が発生していると言うことでしょうか？

質問者からの補足コメント

• また「小球と滑り台を合わせた力学的エネルギー保存」というのは
  「小球と滑り台を1つの物体系として考えた力学的エネルギーの保存」と同じ意味でしょうか。
  教えていただけると嬉しいです。

    補足日時：2022/06/09 22:43

• また「小球と滑り台を合わせた力学的エネルギー保存」というのは
  「小球と滑り台を1つの物体系として考えた力学的エネルギーの保存」と同じ意味でしょうか。
  教えていただけると嬉しいです。

    補足日時：2022/06/09 22:51

• 回答ありがとうございます。やっぱりそうなのかと思えた反面、それだと①が成り立たなくなるのでは(水平方向にmg分解した力が働いている？)と疑問に思ってしまいました。多分そんな事は無いのでしょうが、なぜそうなのかよくわからないのでこの点について教えていただけますか。

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2022/06/09 23:51

• すみません、水平方向には働いてないですね。回答ありがとうございました。

    補足日時：2022/06/09 23:53

No.1 ベストアンサー 回答者： masterkoto 回答日時： 2022/06/09 23:03

重力を分解する

円の部分では、一部を除くと
いわば斜面のようになってるから
重力の水平成分と鉛直成分に分解できて
水平成分が玉の運動方向を徐々に変えて行きます

No.2 回答者： masterkoto 回答日時： 2022/06/09 23:08

ちなみに、図は間違い

重力の斜面に垂直な成分ヨリ、垂直抗力の方が大きく
その差が向心力となって円運動がおきます