円運動する物体の力のモーメントの釣り合いに関する高校物理の問題です

赤線部の垂直抗力を0にして考えれば良いっていうのが何故そう考えていいのか分かりません。垂直抗力が0って頃は垂直抗力の作用点が物体の1番左側にきてる状態ってことかな？ってのは分かるんですが…(これも間違ってたら恥ずかしい)

No.2 ベストアンサー 回答者： syotao 回答日時： 2024/11/25 12:31

垂直抗力を0にして考えれば良い,

じゃなくて
垂直抗力のモーメントを0にせよ、
ということだから注意すること
さて、実際には垂直抗力は左右のタイヤの地面との接触点で
発生するんだけども
それぞれの垂直抗力をNp、Nqとすれば
、この2つの垂直抗力は大きさがN=Np＋Nqで作用線が
図のPから右にx＝WNq/(Np＋Nq)の距離はなれたところの直線
であるような1つの力で置き換えられる、
解説図にある垂直抗力はこれのことです。


垂直抗力の作用点が物体の1番左側にきてる状態ってことかな？
そうです、合成垂直抗力がおおきさN=mgでその作用線が
P点に来てるということです、このとき上の式からｘ＝0
Nq＝0なのでまさしく左側に横転する直前ということでもある。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2024/11/24 15:52

その解説が何を意図してそう書いているのか分かりませんが、垂直抗力は

　N ≧ 0
であって「負」であることはあり得ません。

垂直抗力は、力のモーメントとしては「遠心力」と同じ「反時計回り」に作用するので、r が最小になる、つまり遠心力の 1/r が最大になるためには
　N = 0
とみなせばよい、ということです。
もし N>0 であれば、実際に転倒する半径 r はその半径 r の値よりも大きくなりますので、問題で与えられた「最小半径を求めよ」という条件に対しては、そのように仮定すればよいということになります。

現実の現象としても、「点Ｐを支点に傾き始める」ときには、垂直抗力の作用点は点Ｐになるので、そのきの垂直抗力のモーメントはゼロになります。
むしろ、そう説明した方が分かりやすいでしょうね。