197番の問題です(図が汚くてすみません) この問題では、 垂直抗力のＮを分解して、向心力がつりあ

197番の問題です(図が汚くてすみません)

この問題では、
垂直抗力のＮを分解して、向心力がつりあっていて、
Ｆ＝Ｎcosθとなっているんですが、
私は最初、重力のmgを分解して、
Ｆ＝mgtanθとしました。
答えが違うんですけど、なんで重力を分解しちゃいけないんですか？

全然理解出来ないので、丁寧な説明お願いします(*_ _)

No.1 ベストアンサー 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2016/08/15 12:46

この問題は、下図の様に緑色●の物体が、すり鉢の内側を下にずり落ちない様にグルグル回っている状態ですか？

すり鉢にかかる垂直抗力Nは、重力mgが斜面を押す力に由来するものと、遠心力(青線）が方斜面を押す力に由来するものの合計です。
つまり垂直抗力N=mg・cosθ + 遠心力に由来する垂直抗力(青い点線）
だからmgはそのままでは使えません。

垂直抗力Nは与えられていると思うので、向心力=N・cosθ
mgtanθは、下の図から出てきません。

下の図を良～く見れば解ると思います。

この回答へのお礼

すごくわかりやすい説明ありがとうございます！！
ないものは作っちゃいけないということですね。
他の質問に、高さが変わらないから、垂直抗力を分解する、と書いてあったんですが、その考え方は合っているんですか？
できたら教えてください(_ _)

お礼日時：2016/08/15 13:24

No.2 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2016/08/15 14:39

>>垂直抗力を分解する

平面の場合には分解しません。したら失敗します。
これは斜面の場合のみに成立します。

例えば斜面をボールが転がる場合、重力だけしか働いていないので、垂直方法にmgが働き、その抗力の垂直上向きに働き、斜面なので、斜面と垂直方向へ分力したものを使わないと失敗します。

斜面の場合は分力のみを使い、少しでも元を使うと大失敗します。

この回答へのお礼

ありがとうございました！

お礼日時：2016/08/15 14:47