Question

ちゃき。

(2)について質問です。
私は最下点の場合、ma=mgでつりあうと考え式を立てたのですが、回答を見ると力学的エネルギー保存則を使って解いていて回答が自分のと違います。なぜma=mgでは解けないのですか？

・鉛直面内の円運動 長さ / の糸の一痢に質量妨のおも
りをつけ, 他端を点Oに固定して, 振り子とする。糸が鉛直
向と角のをなすように, おもりを点Aまでもち上げ, 静か
にはなした。おもりの最下点をB, 重力加速度の大きさをg
として, 次の各問に答えよ。

⑪) おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。
(2) 最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。

3) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。

(1) このとき, おもりの速さは 0 なので, 向心力は 0 となる。
(3) おもりは, 重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。

 

+GHD

円運動

Answer 1

✨ Best Answer ✨

けー

運動方程式のaは加速度です。
2番は速さを求めるのでそのまま方程式に当てはめただけでは解けないです。
また、ma=mgとしていますが、最下点において全ての運動は重力のみですか？違いますよね。
物体は重力は当然受けていますがおそらく最下点Bを基準点にしていると思うので、その点においては位置エネルギーを考えていないはずです。
そうすると最下点では運動は1/2mv^2という運動エネルギーを持ち、そこから上に上がると運動エネルギーが減少し、位置エネルギーが増加していきます。この時、２つの和は一定であり、ある瞬間において等式を立てることで解くことができるというわけです。