物理でx成分とy成分に力を分けて計算するときどの力を分ければいいのかわからなくなるのですがどうすれば

物理でx成分とy成分に力を分けて計算するときどの力を分ければいいのかわからなくなるのですがどうすればわかりますか？
やり方とかありますか？
こんな時です
円運動しててS F N を求めるとして摩擦力はないとする
質量m重力加速g
この時なぜmgのちからを分解して考えるのですか？
他のSなど力を分解して釣り合いの式って立てられないのですか？

質問者からの補足コメント

• Fは水平方向です

    補足日時：2022/06/22 19:04

No.4 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/06/23 06:55

>計算がやりやすいと計算する前にわかる方法ありますか？

まあ、この場合、多分求めたい力の方向(S,N)に
沿った座標系を選んだ方が楽そうに見えますが
、差異は微々たるものだし一般論はないですね。

この回答へのお礼

遠心力がなぜ水平方向なのですか？

お礼日時：2022/06/23 20:41

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/06/23 23:04

>遠心力がなぜ水平方向なのですか？

円運動の円はどこにあるか解るよね。
傾いたりいるかい？
円の中心がどこなのかも解るよね？

遠心力は、円錐上の物体からみた円の中心に向かう
方向の正反対の向きになります。

これ、まともな解説は図が沢山いるので無理。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/06/22 10:06

遠心カFは水平方向として計算

1.母線方向と、側面に垂直方向の釣り合い
母線方向 S=mgsinθ+Fcosθ
側面に垂直方向 mgcosθ=N+Fsinθ

2.垂直と水平の釣り合い
垂直 Ssinθ+Ncosθ=mg ①
水平 Scosθ=Nsinθ+F ②
①sinθ+②cosθ
→S=mgsinθ+Fcosθ
②cosθ-①sinθ
→mgcosθ=N+Fsinθ

両者全く同等の方程式であることが解ります。

1.の方が解くのは楽ですね。

この回答へのお礼

計算がやりやすいと計算する前にわかる方法ありますか？

お礼日時：2022/06/22 19:03

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/06/22 08:54

>他のSなど力を分解して釣り合いの式って立てられないのですか？

立てられるよ。好きにやってみよう。

しかし、遠心力Fの向きってこれで大丈夫？

円錐側面に糸でおもりが釣り下がってて、
円錐側面を周回運動しているなら、Fは水平なはず。
絵がぽろっと描いてあるだけだから
他に条件があるのかもだけど。

この回答へのお礼

遠心力って円の中心に向かうのではないんですか？

お礼日時：2022/06/22 19:01

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2022/06/21 23:16

＞この時なぜmgのちからを分解して考えるのですか？

おもりに働いている力が「mg だけ」だからです。
S や N はそれとつり合うため（そこに静止しているのは力がつり合っているから）に「働いていると考える」ものですから。

もちろん、つり合っているので、何をどのように分解しても「つり合う」ことは変わりません。
ただ、分解するのは「素性がよく分かっているもの」にした方が、「既知のものから未知のものを求める」のがやりやすいです。