Question

ゲスト

問2からがわかりません。
簡単なヒントくらいでもいいので教えてください！

+ のように,長さ 7 [m]の糸の上端は,水平でなめらかな台の上方の点 A に固定されている。 その糸の下端につないだ質
時 7 Ikgl の小さなおもりが,台に接して一定の角速度で円運動をしている。糸と鉛直線とのなす角を 67 rad] とする。初め
(のうち,おもりは台に接して円運動をしていたが,角速度をゆっくりと増していくと,糸が切れることなくおもりは図 2 のように台か
ら離れた。この離れる瞬間の糸と鉛直線のなす角は 0,である。さらに角速度を増していくと,糸と鉛直線のなす角が 9。 とな
つたときに糸が切れておもりは飛びさった。 重力加速度の大きさを 9 [m /s2] 円周率を として,以下の各問いに答えよ。

 

 

図 2

ただし.糸の質量および空気の抵抗は無視でき,静止状態で質量 2 [kg] 以上のおもりをつるしたときに和糸は切れるものと
する。

問 」 おもりが人台に接して円運動をしているときの角速度を olrad/s], おもりにはたらく糸の張力の大きさを 7[NI],面の抗力
の大きさを  [N] とする。

人) 向心加速度の大きさを 7, 9,, 。 を用いて表せ。
(2) 7 を ヵ, 7 oを用いて表せ。
(3) を ヵ の 7 o, のを用いて表せ。
間 2 おもりが人台から離れるときの円運動の角速度を o [rad/s|, および和糸が切れる瞬間の角速度を Qirad/ミ| とする。
(1) 角速度 7 を / の の, を用いて表せ。
(2) 糸が切れるときの角度 9。 はいくらか。
(3) 角速度 ez。を7 g を用いて表せ。
(4) 糸が切れた後におもりはどの向きに飛び出すか。
(5) 糸が切れた瞬間のおもりの速さ ulm/s] と角速度 ozの関係を式で示せ。

(@ 糸が切れる直前のおもりの加速度の大きさ gl[m/s2] と,糸が切れた直  直後のおもりの加速度の大きさ cz hm/s2] ほは
それぞれいくらか、。 e2 , 7 9 のうち必要な記号を用いて表せ。

(7) 糸が切れた瞬間のおもりの位置は,台から高さ hm]  であった。 その位置とおもりが台上へ落下した =地点の水平下離
をx[mlとする。*をんらら 9 を用いて表せ。

Answer 1

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ゲスト

重りが離れるN=0の条件です

ゲスト

回答していただきありがとうございます！
そのヒントをもとに上半分の問いは回答できたのですが、下半分の糸が切れる時の角度などはどのように考えれば良いでしょうか？