物理
高校生

この問題の場合、物体はどちら側に動きますか?
というより、板と小物体間に働く静止摩擦力はどちら向きですか?

円運動 遠心力 摩擦力 静止摩擦力

回答

この板って斜め下を向いていますよね?とすると画像のようになります。赤が遠心力、緑が重力です

PONS

自分のミスが分かりました。自分斜め上に傾いているんだと思ってました!
最後まで丁寧に答えてくださり、大変感謝致します。
ありがとうございました。

gößt

板の向きは私も分かりづらいと思ってました。解決してよかったです

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小物体の向心(遠心)方向に働く力は
向心方向⋯摩擦力
遠心方向⋯遠心力、重力
なので、
(摩擦力)=(遠心力)+(重力)
という式になると思います

PONS

その式で正しいんです。なんですけど、遠心力と重力が同じ方向に働いてるっていうのが分かりません。

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私も重力による作用は板に平行で下向きにかかると思いますよ。回転軸から離れていく方向なので外向きと書きました

PONS

あ!では、外向きを正として、遠心力-重力成分と立式すれば良いのでしょうか…?

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静止摩擦がどちら向きに働くか考えたいときは、摩擦がない世界だったら物体がどう動くかを考えればいいと思います

摩擦がなかった場合、重力も遠心力も小物体を円の外側へ動かそうとします。ということは、静止摩擦力はそれを防ごうと円の中心方向に小物体を押すはずです

PONS

物理の教科担任にも摩擦がなかったらどちらに動くか考えてと言われていますので、そのように思考しましたが、貴方様もおっしゃられているように、重力は上向きに働きます。でもなぜ重力は外向きなのかが分かりません。板は傾いているので、板平行方向下向きにmgsinθではないかと思うからです。
その辺りの解説をお願いしたいです。

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