Physics
Undergraduate
剛体振り子の問題です。(4)と(3)の違いがわからないです。
問題3.図のような, 質量 M, 半径Rの円板を用いた剛体振り子を考える。固定回転軸は水
平で,円板に垂直に円板の中心から距離zのところに取り付けてあり, 円板は回転
軸の周りで滑らかに運動するものとする。 重力加速度の大きさをgとして以下の問
いに答えよ. ただし, 円板の運動にともなう空気抵抗は無視してよい。
(1) 円板の中心を通り円板に垂直な慣性モーメントの大きさを示し, また回転軸周り
の慣性モーメント I(z) をM, R, ェを用いて表せ
(2) 振り子の振れ角0を鉛直方向から測る.振り子運動の振幅が小さい場合 (10 <1)
について,回転の運動方程式を示せ。
(3) 振り子運動の周期がもっとも短くなるような回転軸の位置: を求め,さらにその
場合の周期 T。 を求めよ。
(4)同じ円板を用いて, 円板を含む平面内に円板の中心から距離 zのところに固定回
転軸を取り付けたとする. 固定回転軸が水平に置かれた場合について, この振り子
の周期がもっとも短くなるェとそのときの周期Tを求めよ。
固定回転軸
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