wを出す時の計算式がなぜこうなるかわかりません。 教えていただけると幸いです。

209 粗い回転盤の上で,回転軸からの距離が10cm のと ころに物体を置き、円盤の回転数をゆっくりと大きくし ていくと、毎分60回転をこえたとき, 物体がすべり始 めた。重力加速度の大きさを9.8m/s2として, 物体と回 転盤の間の静止摩擦係数を求めよ。 小

物理の等速円運動の問題です。(1)の滑りながら等速円運動を始めた。と(2)のすべることなく、等速円運動を始めた。の違いがわかりません。 どんな現象が起こっているのですか。　 また、「すべることなく等速円運動を始めた＝垂直抗力がゼロ」というのもなぜ＝になるのかがわかりません。... Read More

59 円錐容器の側面での等速円運動 図のように,底面と側 面とのなす角度が0の円錐を水平面に置き、 円錐の頂点に長さ の糸の一端を結び, 糸のもう一端に質量mの小さな物体を固定す る。側面と物体の間にはたらく摩擦力はないものとし,重力加速 度の大きさをgとする。 (1) 物体に速度を与えたところ, 物体は側面上をすべりながら角 物体 速度ωで等速円運動を始めた。 物体とともに運動する観測者から見るとき, 物体に はたらく遠心力の大きさ F, 糸が物体を引く力の大きさS, および側面が物体に及ぼ す垂直抗力の大きさNを求めよ。 (2) 角速度を徐々に大きくしていったところ, 物体は側面上をすべることなく, 等速円運 動を始めた。 このときの円運動の周期Tを求めよ。 例題 13,64,65,69

(3)で速さを2倍すると、軌道の半径は4倍になる と解答にあるのですがなぜ分かるんですか？ 至急教えて欲しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

このばねのばね定数 当 51 円錐容器の内側での等速円運動 内面がなめらかです りばち形をした器の中で,質量mの小さい物体がすべりながら, 水平面内の等速円運動をしている。 円錐の母線が水平面となす 角を 0, 重力加速度の大きさをg とする。 55 の中 (1) 運動の速さと軌道の半径rの関係を求めよ。 (2)この円運動の周期をg,r, 0を用いて表せ。 (3) 円運動の速さを2倍にしたとき, 円運動の周期は何倍にな るか。 例題1364,65,69 対し (1)

オレンジの線のところがなんでそうなるのかが分かりません。

㊙ 33. 円錐振り子 5分 図のように,長さLの質量が 無視できる棒の一端に質量mの小球をつけ, 固定さ れた点0に棒の他端を取りつけた。 棒と鉛直方向の なす角度は0(0>0) であった。 棒は点0を支点とし て自由に運動することができ, 小球と床の間の摩擦は 大 無視できるものとする。 小球に初速度を与えると, 床に接した状態で角速度 床 @ 0(支点) 0 OF T ま TN om 小球 Img ③の等速円運動をした。小球にはたらく棒からの力の大きさをT,床からの垂直抗力の大きさを N, 重 力加速度の大きさをg とすると, 小球にはたらく水平方向の力については, Tsin0=mw2Lsin O > I 工 が成りたつ。 また, 小球にはたらく鉛直方向の力については, Tcos0+N=mg 0 が成りたつ。 小球に大きな初速度を与えると,小球は床から離れる。小球が床から離れずに等速円運動するの 最大値 ω を表す式として正しいものを,次の①~⑦ のうちから1つ選べ。 45 ① g g ③ g gcoso +9 ④ Lcos o Lsin V Ltan L (5) g sin ⑥ gtan O ⑦ g L L √ L 人 2021 追試〕

オレンジの線のところがなんでそうなるのかが分かりません。

㊙ 33. 円錐振り子 5分 図のように,長さLの質量が 無視できる棒の一端に質量mの小球をつけ, 固定さ れた点0に棒の他端を取りつけた。 棒と鉛直方向の なす角度は0(0>0) であった。 棒は点0を支点とし て自由に運動することができ, 小球と床の間の摩擦は 大 無視できるものとする。 小球に初速度を与えると, 床に接した状態で角速度 床 @ 0(支点) 0 OF T ま TN om 小球 Img ③の等速円運動をした。小球にはたらく棒からの力の大きさをT,床からの垂直抗力の大きさを N, 重 力加速度の大きさをg とすると, 小球にはたらく水平方向の力については, Tsin0=mw2Lsin O > I 工 が成りたつ。 また, 小球にはたらく鉛直方向の力については, Tcos0+N=mg 0 が成りたつ。 小球に大きな初速度を与えると,小球は床から離れる。小球が床から離れずに等速円運動するの 最大値 ω を表す式として正しいものを,次の①~⑦ のうちから1つ選べ。 45 ① g g ③ g gcoso +9 ④ Lcos o Lsin V Ltan L (5) g sin ⑥ gtan O ⑦ g L L √ L 人 2021 追試〕

なぜ、マーカー部分のようになるのかわかりません。

(ア) 円運動の半径をR とすると, R=lsin0 で あり,円運動の中心は図の点0である。はた らく力を, おもりとともに運動する観測者の 立場からすべて図示して考える (ひもの張力 を S, おもりが円錐面から受ける垂直抗力を Nとする)。 円錐面に垂直な方向の力のつりあいより N+mRw² cos 0=mg sin 0*A< N=0 より ω^= gsino Rcoso = gsino _g = isin・coso I cos 0 S S N -0 0 -R- mRo2 mg

わかりません💦教えてください🙇

必解 45. 〈円錐振り子〉 図1のように,質量mのおもりを,長さの軽くて伸びな ひもの一端につけ、もう一端を,鉛直方向を向いている天 頂角20のなめらかな円錐面の頂点に固定した。 重力加速度 の大きさをgとし、次のア~カに当てはまる解答 を0,g,m, lrを使って表せ。 ただしオカの解 答ではは使ってはいけない。 図1のように、円錐面上でおもりに角速度で円運動をさ せた。ωを大きくしていって, w2=アになると,円錐 面からおもりが受ける抗力は0になる。 このとき, ひもの張 力はイになっている。 それ以上の角速度では,おもり は円錐面から離れた状態で円運動を行う。 図 1 m 次に,ひもの代わりに, 自然の長さが1でばね定数が mg m 図2 のばねを使って、 図2のように円錐面上でおもりに円運動を させた。そのときのばねの長さを とすると,角速度 ω は 2=ウで与えられる。 また, 円錐面からおもりが受け る抗力はエになっている。 角速度 ω を大きくしていくとばねの伸びは大きくなってい きばねの長さがオになったときに円錐面からおもりが受ける抗力は0になること がわかる。また,そのときの角速度は2カで与えられる。 それ以上の角速度で は、おもりは円錐面から離れた状態で円運動を行うことになる。 〔上智大]

どうして(1)で遠心力を考慮していないのでしょうか？速くすればするほどmrω²/sinθ分大きくなっていくのではないのでしょうか？

基本例題12 円錐振り子 図のように、長さの糸の一端を固定し、他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を0, 重力加速度の大きさをyとして, 次の各問に答えよ｡ (1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 指針 地上で静止した観測者には, おもり は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として、水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1) では,鉛直方向の力のつりあいの式(2) では円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。なお,円運動の半径はUsin0 である。 解説 (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scost=mg mg coso S = - こ S Scost Ssine img (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0mgtan0が向 心力となる。 運動方程式 mrw² = F から、 m (Usind) w2=mgtan0 周期T は,T= 2π W 基本問題 55,56,57 = =2π 00 (= Icoso g g l cos 0 別解 (2) おもりとともに 円運動する観測者に は,Sの水平成分と 遠心力がつりあって みえる。 力のつりあ いの式を立てると, (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m (Isine) w²-mg tan0=0 m m (Isin) w² Ssin0=mgtan mg 【Point 向心力は、重力や摩擦力のような力 の種類を表す名称でなく、円運動を生じさせる 原因となる力の総称で、 常に円の中心を向く。 第Ⅰ章 力学

(1)番の、質量Mを吊るす糸の張力と質量mを吊るす糸の張力が同じTを使って表せれるか教えていただきたいです。なぜ、TとT’ではないのですか？

Noost ma 48 4141 円錐振り子 ① 右図のように鉛直に立てた摩擦力のはたら かない管に糸を通し、糸の一端に質量mの小球を取り付け, 他 端に質量Mのおもりを取り付ける。 小球から管までの糸の長さ がとなるようにして小球を等速円運動させる。 重力加速度の大 きさをgとする。 (1) 糸が鉛直線となす角を0とするとき, cose の値を求めよ。 (2) 小球の角速度, 周期をそれぞれ求めよ。 ALLIE11770 FB. の物体に長さの軽い糸を付け om M To

①を②に代入させた途中式を教えてください。お願いします

から点に す。それに垂直に座標軸yを引 2 小球に働く力は,①重力mg, 《タッチ》している円錐内面からの垂 直抗力です。その大きさをNとしてお 71 きます。 Nは座標軸に対してななめですから, 分解します。 すると, x軸方向の成分 0 N sin 0 = mg 0. h N cose 0 P Z-17-2 SILLO はN cos b,y 軸方向はN sin 0 となり ます。 小球は鉛直方向には動きませんから,y軸方向の力のつりあいの式 きましょう。