物理
高校生
1枚目の⑴と2枚目の⑴の求め方が違うのはなぜですか？
8. 円運動 99 ミ
アマ6 円雛振り子 _ e革本問題 203, 204, g05
図のように, 長き/の夫の一端を固定し 他端に質量 還還 252
ちゃりをつけて, 水平面内で等加円運動をきせた。 系と
放間方向とのなす角をの, 重力加加度の大きさをのとして.,
の衝賠に答えよ。
思 おもりが受ける率の張力の大きるさはいくらか。
②) 貼運動の角速度と周期は。 それぞれいくらか。 第
EE地上で藤上した観測者には, おもり | SS茜。 9和音
は重力との張力を受け, これらの合力を向心カ zz(Z7sinのの*王Zzzgtanの 。 の ee 叶
として。 平内で苦動をするように見え | Io ィー2z -。 / tessg 久
る。この場合の符心は系の張力の水平成分であ : の 5 ャ
る。(⑰では, 獲直方向のカのつりあいの式, (2) : 短串昨
では, 訪の中心方向(学径方向)の運動方程を立 : (2) おもりとともるに
てる。なお, 円運動の半径は7sinのである。 : 円運動する観測者に
「 解説」 i は, Sの水平成分と
Q⑦) の居力の大き 遠心力がつりあぁって
さをざとすると, 獲 : みえる。力のつりあぁ
超方語のカのつりあ : 。 いの式を立てると.
いから, : (2)の運動方程式と同 じ結果が得られる。
Scosの王の ( (2sinのgo一gtan9ニ0
ャニーの
cosの
(2) 和の張力の水平成分9sinの=カ2tan@ が向
心カとをる。 運動方租式 /み?=ア から.
ここ二の成分を向人 人
る。また, 円の中必方向の成分を向心力として, 等速円運動をしている。 いあ
206. 鉛直面 面内の円運動 長き 7 の糸の一端に質量7z のおも
り をつけ, 他端を点Oに固定して 振り子とする。糸が欠直
方向と角のをなすように, おもりを点A人までもち上げ, 静か
にはなした。 おもりの最下点をB, 重力加速度の大ききをg
として, 次の各間に答えよ。
①) おも りをはな した直後の糸の張力の大ききさきはいくらか。
(2) 最下点Bにおけるおもりの如さはいくらか。
(3) 最下点Bにおける系の張力の大ききはいくらか。 。 っ人RE
(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。
@速さが 0 なので, 終に
沿った方向の力はつりあ
う。 0 でなければ, おや
りには向心力がなはたらき,
糸に沿った方向の力はつ
(1) 系の張力の大きさを 77, とすると,
糸に沿った方向の力のつりあいから
カー729COSのテ0 カー72のCOSの
(2) 最下点BからAまでの高さは,
7(1一cosののである (図)。最下点B を基準の高
さとで 点AE Bとで』 力学的エギ りあわない。
保存の法則の式を立てる。求める速さをと
39の8 友の7(1一cosのニテ2 …① ゥニッy2g7(1一cosの@) (3) 糸の張力と重力は
つりあっていない。 振り
本 5 NT 0 マン
(3③) 重力と糸の張力の合 4 向心力となる。 4 ときの糸の張力の大 | その通動では, 糸の張力
So ーー が テーカーg …② の大きさは一定ではなく,
おもりの速さによって
式①, から, 刻々と変化する。
導
クーの9カーーー7z9十27z9(1一cosの) (3一2cosの) 7xg る式①を zo2 について
/
二拉 整理し, その値を代入し
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