このジェットコースターは落下中にレールに沿って鉛直下向きよりさらに角度がつけられていますが、このえぐ

このジェットコースターは落下中にレールに沿って鉛直下向きよりさらに角度がつけられていますが、このえぐられた部分を走行する瞬間、乗客には重力の他にどの向きにどのような力が発生しますか？

No.5 回答者： GOMΛFU 回答日時： 2023/04/16 09:35

自由落下しているので重力はかかりません

この回答へのお礼

では自由落下にはどういう力が影響しているのですか？

お礼日時：2023/04/16 09:42

No.4 回答者： himagene 回答日時： 2023/04/16 08:53

重力だけです。

車体はレールから外れないように設計されそのように機能しているのでレールの曲線に沿って移動しますが、乗客はシートベルトや固定バーで車体に固定されていなければこぼれ落ちるだけです。レールに沿った方向と曲線に垂直な法線方向の力はベクトルをそれぞれの方向に分解すれば分かります。曲線の法線方向の力は車体から見て上向きになりますから車体がレールから外れないようになっていなければ車体は落下します。つまり車体がレールから外れないようにする部分の強度は法線方向の力以上にする必要があります。
質問は乗客に働く力でしたね。上の説明で車体を乗客に置き換えて考えればOKです。乗客に働いている力は重力だけで落ちないようにシートベルトなどで固定されているのでベルトから抗力を受けます。法線方向の力と抗力が打ち消しあうので乗客は車体からは浮き上がらないのです。

No.3 回答者： syotao 回答日時： 2023/04/15 14:50

重力はもちろんですが、人もこの軌道に沿って落ちていくので

この人を支えるゴンドラからの拘束力がその合力がちょうど軌道と垂直に
なるようにはたらくということになります。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2023/04/15 14:12

基本は「重力」で、それが「車体から上に放り出されるように」働くということです。

No.1 回答者： kairou 回答日時： 2023/04/15 13:32

えぐられた 曲面に対して 接線向きの 力。

俗に「遠心力」と云います。
紐の先に おもりを付けて 回すと、
おもりが 真上に来ても 真下には落ちません。