
図のような質点が斜面上を水平な円運動をしながら、転がっているという問題です。
このとき、球にはたらく重力を考慮して円運動の向心力Fを求める際に、答えはF=mg tanθ
となるのですが、私は斜面にかかる重力を分解して斜面に対しての垂直抗力N=mg cosθを求め、その垂直抗力をさらに分解して水平方向の力F=N cos(90°-θ)=mg sinθcosθとして求めました。
私的には順を追って分解したのであっているつもりなのですが、自分では間違いに気づけなかったので、この回答の間違いを教えてください。

No.1ベストアンサー
- 回答日時:
N=mgcosθ としてしまったのが間違いの元。
斜面を滑り落ちる物体の場合、斜面に垂直な方向の加速度は"0"ですので重力mgを斜面に平行な方向と垂直な方向に分解すると垂直な方向の分力と垂直効力が釣り合います。
今回の問題の場合、斜面に沿ってはいますが常に中心を向いて落ち込んでいる動きをしています。この加速度の向きは斜面に垂直な方向とは直行していないためその方向の分力は釣り合ってはいないのです。
今回の場合、変化していないのは鉛直方向の高さです。つまりむしろ分解すべきなのは垂直抗力の方なのです。鉛直方向と水平方向に垂直抗力を分解し、鉛直方向の分力Ncosθ=mgとしないといけません。
回答ありがとうございますm(_ _)m
ご指摘いただいた所を確認して、納得しました。
きちんとつり合っているかを見極めることが必要なのですね、力の分解、つり合いは苦手なので練習して理解したいと思います。ありがとうございました。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 系の力学的エネルギー保存について 2 2022/06/09 22:14
- 物理学 物理基礎で、力学的エネルギーと動摩擦力のことを習ったのですが、 あらい斜面の下から物体を滑り上がらせ 2 2022/09/11 10:12
- 物理学 物理の単振動の問題で分からない所を教えてください 1 2023/05/10 20:59
- 大学受験 高校物理の質問です。 力学の範囲で円運動の円軌道から外れる時の条件として張力が0のとき、または垂直抗 1 2022/08/08 11:39
- 物理学 滑らかな傾角30度の三角柱の最下点に質量mのPが置かれている。三角柱を左に加速度αで動かすとき、Pが 6 2023/01/11 19:31
- 物理学 物理の電磁気で質問なんですけど、写真のような磁場中の斜面上にある導体棒の問題についてです。まず条件と 2 2023/07/25 09:47
- 物理学 カッコ1でこの状態での張力Tを求める問題でその時にはTの力が分解されていました。カッコ2ではbの糸を 12 2023/07/13 23:41
- 物理学 質量Mの気球が、密度ρの空気中にある 気球が一定の速さv0で下降していて、気球には抵抗係数γの空気抵 4 2023/07/04 04:08
- 物理学 垂直抗力について 3 2023/05/06 15:06
- 物理学 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 5 2022/06/21 22:43
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
夜の行為で力が入りすぎてしま...
-
重りが落下した際の最大荷重(...
-
クサビ機構と壁の摩擦
-
「いきむ」と「りきむ」の違い...
-
手回し発電機のトルク
-
82番の問題ってmgcosΘ=Tって関...
-
もしあなたがスーパーマンと同...
-
力とは何ですか?
-
物理学の力とは、素粒子の交換...
-
斜面を台車で受ける時の水平力
-
力学の問題
-
それぞれの重さが W1,W2, 長さ...
-
力について
-
引力の場合も垂直抗力?
-
この写真の図のとき、 「容器内...
-
系の力学的エネルギー保存について
-
物理 水圧計算 底面にかかる力...
-
物理で助けてください
-
高校物理 人を乗せた板での...
-
高校の物理の問題です。《水平...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
夜の行為で力が入りすぎてしま...
-
「いきむ」と「りきむ」の違い...
-
重りが落下した際の最大荷重(...
-
くさびの押し広げる力と摩擦力
-
クサビ機構と壁の摩擦
-
垂直抗力=0のときって?
-
100kgのものを横にまっすぐ10...
-
力学の問題
-
衝撃力の計算方法について
-
垂直抗力ってどうしてかわるん...
-
高校物理:垂直抗力の作用点が...
-
1kN/mと1kN・mのちがいについて。
-
「加速度ゼロ」で「ゆっくりと...
-
物理の問題について教えてくだ...
-
力を2回分解することはできます...
-
物理 釘抜きの問題です。 なぜ...
-
なめらかな水平面上に質量2、...
-
重力は常に垂直抗力と等しいん...
-
パワースペクトルのパワーの意...
-
物理の問題なのですが、この問...
おすすめ情報