これの89番ってS=mgcosΘは成り立ちませんか？ 鉛直方向 水平方向に式を立てるのはまぁ、釣り合

これの89番ってS=mgcosΘは成り立ちませんか？
鉛直方向 水平方向に式を立てるのはまぁ、釣り合ってるので理解できますが、斜めの成分で式を作っても切り離れないのでつり合ってますよね？
斜めの式はどう言う点で式として間違ってますか？

No.6 回答者： rnakamra 回答日時： 2017/09/04 09:53

力のつり合いを考える場合はその対象が等速度運動している系で考える必要があります。

もちろん、糸の固定端を静止している系で考えてはいけません。

では物体とともに動く系で考えます。この系は非慣性系ですので当然ながら慣性力が働きます。遠心力ですね。
この物体には３種類の力
張力S
重力mg
遠心力mrω^2
が働いています。
この３つの力のつり合いを考えなければならないのです。

３つの力を考えているのであれば方向はどのようにとっても問題ありません。糸の方向をそれに垂直な方向でもいいですし、糸の方向と鉛直方向という直交していない向きであってもよいのです。３つの力のつり合いを考えているのであれば。

質問者の間違いは張力と重力だけを考えている点にあるのです。どのみち、二つの力だけでつり合いがとれるわけがないので(糸の方向につり合いが取れていても、それ以外の成分が0にならないためつり合いにならない)本質的に間違っているのですが。平面上で力のつり合いを考える場合は、必ず平行ではない二つの方向について両方ともつり合いが取れていなければなりません。ひとつの方向だけではだめです。

No.5 回答者： ナッキーナッキー 回答日時： 2017/09/04 08:39

Ｎｏ３です(^^)

＞円錐振り子を振り回しまくって空に浮いた時に斜めが可能なんですよね？

いえ、ダメです・・・円錐振り子である限り、糸方向は力のつり合いにありません
糸方向で力のつり合いの式が成り立つのは、糸が円運動の半径方向と一致する場合だけです
遠心力は、円運動の中心と円運動している物体を結ぶ直線上に働きます
糸の端（円錐の頂点）と物体を結ぶ方向（つまり、斜めになっている糸の方向）には働きませんので注意して下さいね

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2017/09/03 20:09

こちらの質問で理解したと思ったのに・・・。

https://oshiete.goo.ne.jp/qa/9913983.html

「力のベクトル合成」と「力のベクトル分解」の区別がまだついていないようですね？

No.3 回答者： ナッキーナッキー 回答日時： 2017/09/03 17:23

はい、成り立ちません(^^;)

＞鉛直方向 水平方向に式を立てるのはまぁ、釣り合ってるので理解できますが

とありますので、遠心力を考えて問題を解いているのだと思います(－＿－)
そこで、図に糸の張力、重力、遠心力を描き入れてみて下さいφ(・・ )
すると、この３力はつり合っていなければならないので、
（重力と遠心力の合力）＝（張力とつり合う力）の関係になるはずですね(◎◎！)
図が描けてしまえば、S=mgcosΘが間違いだと分かります(^^)

言い換えると、重力の糸方向成分mgcosΘ だけ考えて、遠心力の糸方向成分を考えているのを忘れているって事ですね(^O^)

この回答へのお礼

すみません。ありがとうございます。
円錐振り子を振り回しまくって空に浮いた時に斜めが可能なんですよね？
地面についてる時は遠心力はそもそも水平に向いてますもんね？

お礼日時：2017/09/03 19:12

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/09/03 17:04

>S=mgcosΘは成り立ちませんか？

無理。糸が斜めなんだから、 S > mg じゃないと、質量mを支えきれないでしょ？

斜め方向で無理やりやるなら、

S^2 = (mg)^2 + (mg・tanθ)^2
=(mg)^2(1/cos^2θ)

S = mg/cosθ > mg

この回答へのお礼

本当お手数おかけしてすみません。
ありがとうございます。

お礼日時：2017/09/03 19:12

No.1 回答者： Arima01 回答日時： 2017/09/03 16:49

斜めの式で　S-mgcosθ=0

が成り立たないからです。
物体Pは糸となす角(90-θ)で加速しているから右辺は0ではありません。

この回答へのお礼

ありがとうございました。its

お礼日時：2017/09/03 19:13