Question

ゲスト

全然わかりません。助言、方針、あわよくば解答をしていただけないでしょうか

質避もり を, 中心から研呆3の位置に等則隔に四つ埋め込んだ半各の円板がある。 3
やもりを除く円板の質量, およびおもりの大きさは無視する。 重力加速度の大き さきを9すする>
下の問いに答えよ。

【A〕 図1のように, 円板の中心に滑らかに回転できる回転軸をつけて天井から吊るして定
車にする。一端に質入3MMの小球 ん, 他端に質量科の小球 B をつけた粗いひもを, この円落
の縁(ふち)にかけて静かに手を放すと, ひもと円板との間の摩擦により, ひもは円板の眼

に対して滑ることなく, 小球 AB の運動に伴って円板も回転した。回転軸の摩擦,回暫
軸の質量、 ひもの質量はすべて無視する。小球 B が滑車に衝突することはないものとする。

還転軸

  

(①) ひもは円板に対して滑ることなく回転するので,  円板の

。 ろ末さは小球 A, B の速さに等しい。 小球 A, B の速さが
四つのおもり の多動エネルギーの和んは

縁が回転軸のまわり に回転す

ャのとき。 円板に埋め込まれた
ip2である。 その理由を億深に述べよ、

から小球 A が鉛直下向きに距離7だけ降下したときの小球A, Bの
1とする、.このときの小球 A、B の運動エネルギーと円板に埋め込まれた四つの
運動エネルギーKの和は, 小球 A、B を放してから小球 A が7だけ降下する間
重力が小球 A と B にした仕事の和に等しい。小球A と B の速さを求めよ。

を放してから小球 A が!だけ隆下する問の小球 AB の加速度の犬ききqを

ひもが小球 A、B に及ぼす天力の大きさをそれぞれ念。7>とする。肪」久を求めよ。

図2 のように, 円板を水平と角6をなす粗い種西の上に置き, 静かに手を放すと, 円板と
搬面との問の麻近力により, 円板の縁は斜面に対しで滑ることなく, 円板はその中心 O の
まわりに回転しながら斜面を転がった。

 

(5) 円板の緒が斜面に対して滑らないため, ある時間の間に中心 O が斜面に溢るた方向へ
動く距衣と円板のが 0 の回りに回転した距離は等しい、ある時間の 0O の如きをVょす
る。O とともに動く座棟系で見たおもりの速さをVで表せ。また, この護標素で見た,
四つのおもりの運動エネルギーの和』を刀、 を用いで表せ、。

(6 円板を放してから,中心Oが作面に沿った方向に距離だけ動いたとさきの0の如 NE
とする。円板の重心の運動テネルギーと(5)で求めた運動エネルギーK』の和は
重力が四つのおもりに対してした仕事に等しい。速ざいを求めよ、   8