観覧車の求心力

（これは高校レベルの問題であるため、空気抵抗はありません、など）人が一定の速度で動いている半径$ r $の観覧車に座っています。人が乗り物の一番下にいるときに人に作用する座席からの力は何ですか？人が一番上にいるとき？

解決策の試み：

人が一番上にいるとき、力その人に作用するのは、彼の体重と、座席から彼を上向きに押す同じくらい大きな垂直抗力です。問題は均一な円運動に関係しているため、乗り物の上部では、大きさ$ \ frac {mv ^ 2} {r} $で人を円の中心に向かって引っ張る力が必要です。

この求心力の原因は、人のシートベルトが下に引っ張られていることである必要がありますか？

乗り心地が下にある場合、シートからの通常の力は両方とも打ち消します。人の体重と$ \ frac {mv ^ 2} {r} $の求心力を上向きに適用します。

求心力は、私の教授がその証拠は範囲を超えていると言っているので、私を混乱させます。コース。

コメント

• 求心力は、それ自体の独立した力ではなく、一連の半径方向の力の合計と考えることができます。この場合、ホイールの上部では、垂直力、シートベルトによって提供される力、および重力の合計が、大きさが$ \ frac {mv ^ 2} {r} $を指す正味の力である必要があります。ホイールの中心に向かって。求心力は速度に依存することに注意してください。つまり、ホイールがゆっくり回転している場合、シートベルトは必ずしも下向きの力を加える必要がない場合があります。
• @RationsOK。つまり、人が車輪の上部にいるときに作用する正味の力Fs = v ^ 2/2 * m …そしてこの力は重力から座席からの垂直抗力を引いたもので構成されます…そうですか？
• 重力から垂直抗力の大きさを引いた値は、（1）人が乗り物の一番上にいる場合、（2）中心を指す方向が次のように定義されている場合にのみ当てはまります。正であり、（3）垂直抗力の方向が重力の方向と反対でなければならないほどゆっくりとフェリスホイールが動いていることがわかっている場合。