垂直抗力はマイナスにはなりませんか?

1ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/18(日) 15:19:44.48ID:???
垂直抗力はマイナスにはなりませんか?

2ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/18(日) 15:25:15.38ID:3TBj2SX2
https://imgur.com/IMuNf4O.jpg

垂直抗力がゼロのときに、小球が半円筒面を離れるのはなぜでしょうか?

力学的エネルギーの保存則によって、小球の速さは小球の高さにより決まってしまう。
向心力は、垂直抗力と重力の法線成分からなる。
向心力は、小球の速さにより決まってしまう。小球の速さは小球の高さにより決まってしまうから、向心力は、小球の高さにより決まってしまう。
重力の法線成分は小球の高さにより決まってしまう。
よって、垂直抗力も小球の高さによって決まってしまう。

垂直抗力を計算すると、2*m*g*(h/r - 1 + (3/2)*cosθ)となる。θは点Aで0になるように測る。
θが増加するとともに垂直抗力は小さくなっていき、θがcosθ = (2/3)*(1 - h/r)を満たすとき、垂直抗力は0になる。

ここまでは分かりました。でもなぜ垂直抗力が0になった瞬間、小球が半円筒面から離れるのかが分かりません。

小球の高さが増せば増すほど、小球の速さは小さくなるから、向心力として要求される力も減っていく。
一方、小球の高さが増せば増すほど、重力の法線成分は大きくなる。

要求される力は減っていっているのに、重力の法線成分は逆に増えていっている。

垂直抗力が0になった後も半円筒面上から小球が離れないとすると、向心力は垂直抗力が0になった瞬間よりも減少し、重力の法線成分は垂直抗力が0になった瞬間よりも
増加する。

向心力 = 垂直抗力 + 重力の法線成分であったから、垂直抗力がマイナスになればよい。

垂直抗力が0になった後は、垂直抗力がマイナスになり、小球は半円当面上を運動し続ける。

これが成り立たない理由は何でしょうか?

垂直抗力がマイナスになることがない理由はなんでしょうか?

3ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/18(日) 15:25:48.31ID:3TBj2SX2
高校の力学では、垂直抗力というのは、そのメカニズムを考えないと思います。

物体の運動がこうなっているから、こういう力が物体に働いていないといけない。垂直抗力というものは辻褄合わせの力です。

ですから、辻褄合わせの力である垂直抗力がマイナスになっても何ら問題がないと思います。

垂直抗力がマイナスにならないというのは、実験で検証するしかないのではないでしょうか?

垂直抗力がマイナスにならないことは教科書に書いてありませんが、書くべきことということになりますか?

4ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/18(日) 15:37:54.03ID:LjRymrt6
それより、電キリキ戦のハナシしよーぜ!w

5ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/18(日) 15:50:11.37ID:LjRymrt6
>>3
すいちょくこーりょくがまいなすになっちったらぁ、
じどうしゃとかびるぐんとか、ぢめんにめりこんでっちゃうんちゃう?

6ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/18(日) 23:02:45.73ID:???
面と物体の間に引力が働きうる設定なら垂直抗力はマイナスになるわな
そういう設定かどうかは問題次第としか言いようがない

7ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/19(月) 11:07:43.76ID:???
物理の力学は理想化した簡単な要素のモデルから始める
現実に近くするほど数学式は解くのが難しくなり学習自体も困難になっていく。

キチガイは”垂直抗力”だけで俺様荒らししてるだけで
マトモな人からみれば”垂直”だけしか考えない馬鹿にしか見えないだろう。

8ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/20(火) 15:30:30.69ID:???
ジェットコースターのように軌道に固定するような系では垂直抗力はマイナスにもなる。

9ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/20(火) 20:55:58.68ID:???
>>8
わからないんですね

10ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/20(火) 21:18:02.93ID:???
キチガイ登場

11ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/20(火) 22:58:50.86ID:fxG8p8w0
>>8
あのな、この場合の「マイナス」って「床」に働く力の逆のそのまた逆、
って意味だぞ。

12ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/20(火) 23:14:19.82ID:???
違うだろw

13ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/21(水) 00:02:22.37ID:???
「マイナスの垂直抗力」は床に働く力(垂直抗力の反作用)じゃなくて、床が自発的に引っ張る力(物体をのめり込ませる力、つまり引力)のことを言ってるんじゃないんか

14ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/22(木) 21:28:05.59ID:9+vc3GK9
垂直抗力、円運動してる玉が
起動面を押す力と、その反作用の大きさ。

重力+運動による遠心力の作用を合わせて、玉が軌道面を押す力
それが垂直抗力です。

15ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/22(木) 21:32:21.12ID:9+vc3GK9
玉が軌道面を押そうとする力が無くなった時が、垂直抗力ゼロ。

>>7 実際に実験しても、問題の答えみたいにはならない
重力のポテンシャルが、玉の回転運動のエネルギーに変換されてしまうからね。

16ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/23(金) 11:29:40.31ID:???
面が物体を押し返す力(の垂直成分)が垂直抗力
玉が軌道面を押す力ではない

17ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/26(月) 18:20:43.80ID:???
動いてもいない面がどうやって物体を押すんだよw

18ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/27(火) 15:05:39.08ID:???
動いてなきゃ押せないという主張が意味不明

19ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/27(火) 17:03:28.84ID:???
F=ma
a=v/t

動いてなければ、v=0
a=0
F=0

20ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/27(火) 20:21:47.79ID:???
床の上の物体の運動を考えるとき、通常、床は動かないものとして扱う。
物体の質量に対して床を含む系の質量が圧倒的に大きいという近似で考えるということ。
m→∞ならF≠0でもa→0

床の動きが無視できない問題を考えるときは、床とは呼ばずに台車などと呼ぶ

21ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/28(水) 18:50:31.97ID:???
a→0なら
m→∞でも
F=0

だな。
よって、動いてなきゃ押せない。

はい論破

22ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/28(水) 20:14:01.27ID:???
はい落第
高校数学やり直してからきてね

23ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/28(水) 20:17:31.69ID:???
無限大に0を乗じたものは不定ではないからな
普通にゼロと定義されている

24ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/28(水) 20:37:26.96ID:???
測度論か超準解析を齧りたてのハムスターかな?

25ご冗談でしょう?名無しさん2020/10/28(水) 20:42:29.66ID:???
動いてなきゃ押せんわな
>>24 は頭悪すぎる

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