質問: 慣性力の問題 問題集内の問題です。 問題:質量mで水平面から角度θの斜面をもつ台qがある。 その斜面上に質量mの小さい物体pを置く。 摩擦はどこにもないものとする。 はじめ静止させておいた物体pを静かに放して斜面上を落下させると台qも大きさaの加速度で左に動いていった。 qがpに及ぼす垂直抗力の大きさnとする。 pの水平方向の加速度の大きさaとして物体pの水平方向の運動方程式を書け。 答え:ma=nsinθ このときなぜpに右向きに慣性力maははたらかないのでしょうか? 私はma=nsinθ+maとしてしまいました。 ご指摘よろしくお願いします!
回答: 運動方程式を立てるときは,どの座標系から見ているのかを考えるのが大切です。 その座標系が加速度を持てば見かけの力である慣性力を考慮しなければいけませんが,この問題では水平面に固定した座標系から台と物体を見ているので,慣性力を考える必要はありません。 仮に台に固定した座標系から物体を見るのであれば,台から見た物体の加速度をbとすると,慣性力はmaなので,運動方程式は mb=nsinθ+ma となりますが,実はb=a+aなので,両辺でmaがキャンセルされて答えと同じものが出てきます。