曲面上にあるボールにかかっている力の分解について

写真に、曲面上にあるボールの力の分解されたものが書かれています。上の図が正解ですが、よく下の図にしてしまいます。上の図でないといけないという理由や、下の図だとどのような不都合があるのか解説をお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2021/01/12 22:29

＞曲面上にあるボールの力の分解されたもの

にはなっていないよ。

おそらく「ボールの運動」を記述したいということだと思うので、「ボールに働く力」を書き出さないといけません。

「ボールに働く力」は
・斜面の接線方向の「下向き」に働く「重力」の斜面方向の成分
　（これは図には書かれていない。→v の逆方向に働く力）
・垂直抗力 N
の２つです。

→v は、おそらく「その時点での速度」であって、「働く力」ではないですね。

手書きで書かれた図は意味のない図で、重力 mg を「斜面（円形）」の「径方向」と「接線方向」に分けるのであれば、直角三角形の書き方が違います。
重力の「接線方向」成分 mg*sinθ はボールに直接働きますが、重力の「径方向」成分 mg*cosθ は遠心力との合力の反作用として「垂直抗力 N」としてボールに働きます。
（重力の「径方向」成分 mg*cosθ と遠心力は、ボールではなく「円形斜面」に働きます。円形斜面は地球が支えて動かないので、運動に直接は関係しません。）

この回答へのお礼

理解できました。詳しく説明していただき、ありがとうございました。

お礼日時：2021/01/12 23:20

No.2 回答者： あいうえおかきくけほたはたはらまや 回答日時： 2021/01/12 22:21

加速度が絡む力学の問題を解くときはどんなときでも加速度の向きと反対に質量×加速度の大きさの力を書きます。

あとは力を分解するだけです。回答になってなかったらごめんなさい

この回答へのお礼

もちろんそのことはわかって話しています。ですがご回答いただき、ありがとうございます。

お礼日時：2021/01/12 23:21

No.1 回答者： tknakamuri 回答日時： 2021/01/12 21:30

はて？

普通に考えれば遠心力はνで決まり
重力とは関係ないと思うのだけれど

この図は結局どういう運動を
表しているのでしょう？

何で説明無しで図だけなの?

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2021/01/12 23:22