質問: 単振動と慣性力 助けてください。 物理の問題です。 なめらかな床の上に質量mの台車があり、天井に質量mのおもりが長さlの糸でつるされています。 小球を鉛直線と微小な角θをなす点で一旦静止させます。その後、静かに小球を離します。 この問題で小球の単振動の周期を求めよという問題です。 解説を見ると、求めるために小球の運動方程式を立てているのですが、 「ma=-mgsinθ」となっています。 台車も加速度を持つと思ううのですが、慣性力は考慮しなくて良いのでしょうか?? ご教授ください!
回答: no.5です。すみません、回答no.がごちゃごちゃして、文章を間違えました。 最後のところは、下記に訂正します。 この運動方程式4は、#4 さんへの「お礼」に書かれた ←#3 ではなく #4 が正しいです。 >箱に観測者をおくと、小球についての運動方程式が、 >ma=-mgsinθ+ma >とはならないのでしょうか? と同じ内容です。質問者さんの考え方は正しいと思いますよ。 ちなみに、no.5で「運動量保存」と書いたのは、 ・おもりの単振動は「台車 + おもり」の系の中の「内力」なので ・「台車」と「おもり」の重心は動かない 従って、「地上」から見れば ・おもりが左に行けば、台車は右に ・おもりが右に行けば、台車は左に という風に動くということです。 これを「台車」の上の座標系から見ると、「台車は止まっている」ということなので、その分「右に左に」と振られている状態、つまり「加速したり減速したりする電車の中で振り子を振らせている(加速・減速の周期は、振り子の周期と同じで逆位相)」という感じです。