慣性力と円錐振り子の問題(2)について質問です。 このとき、円運動をしていても小球に遠心力が働かないのは、観測者は円運動せずに静止しているからという認識で合っていますか。 よろしくお願いします🙇‍♀️

67. 慣性力と円錐振り子 水平な直線レール上を自由に動く ことができる電車の天井の点Oに, 長さ1の軽いひもの一端を固 定し、他端に質量mの小球をつけた。 電車が一定の大きさAの 加速度で水平方向に等加速度直線運動するとき, 図1のように, 電車内から見て小球を静止させたところ,ひもと鉛直線のなす角 がαとなった。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 電車の加速度の大きさAを求めよ。 次に,図2のように,大きさAの加速度等加速度直線運動し ている電車内から見て, 小球が点Oを通る鉛直線を横切るように, 小球を見かけの重力の方向に対して垂直な面内で等速円運動させ た。このとき中心軸が鉛直方向から角αだけ傾いた, 速さ Vの 円錐振り子となった。 (2) 電車内から見た小球の円運動の速さ V を求めよ。 (3) 電車内から見た小球の円運動の周期T を求めよ。 m 図 1 図 2 [18 東京都市大改〕 49,53,56,57

画像の問題の(1)(2)について質問です。 解説で、(1)では｢見かけの重力は張力とつり合う｣とありますが、(2)では、同じ点Cを通過しているときを考えているにも関わらず、力のつりあいにおいてなぜ張力の大きさがmg'とならない(遠心力の大きさが加わる)のかが分からないため... 続きを読む

電車の天井から, 長さ1の糸で 0 質量 m の小球Pがつるされて点A にある。静止していた電車が水平 B 方向に等加速度運動を始めると、 P A h Pは糸が鉛直と角日をなす AB 間で振動した。Pの運動は車内の 人が見るものとし, 重力加速度をgとする。 (1) 電車の加速度の向きと大きさを求めよ。 (2) Pの速さの最大値と糸の張力の最大値を求めよ。 (3) 0が小さい場合のPの振動周期を求めよ。 (4) Pが点Aにきたとき, 糸を切るとする。Pが床に達するまでの軌 跡を描け。また,その間の時間と床に当たるときの速さを求めよ。 点Aの床からの高さをんとする。 nia pin S (5) 振動しているPが次の状態(ア), (イ) または(ウ)のとき,電車が等速度 運動に入るとすると,その後のPの振動はどうなるか。糸が鉛直方 向となす最大の角を 0m として, cos @m を答えよ。 (ア) Pが点Aにきたとき。 (イ) Pが点Bにきたとき。 (ウ) Pの速さが最大となったとき。 10<1

エレベーターに対するっていうのはエレベーター内でのってことですか？

加速度wで上昇するエレベーターの中に, 長 さき7 の終で質量 の小さなおもりPがつるさ れている。 重力加速度を 2 とする。 (1) 糸の張力 7はいくらか。そして, 和糸を切る とPがんだけ下にある床に落ちるまでの時 間7はいくらか。 (2) 糸でつるされた P を, 図の点線で示すよう に, 角度のの位置で放すとき, 最下点でのエレベーターに対する 速さみはいくらか。

⑵の2枚目の答えの四角で囲ったところの変形がわかりません。 なぜtanθが出てくるのか教えてください。

の申がから必要なものを用いて表せ。 826 (慣性系における仕事とエネルギー) 開隊較記寺語上のすべり三をもつすべりAんを四 した吾還が水平を床を向きに一定の加宮度で軍 内ろ。司車の上面は床平行ですべ占Aの大 >た電の宙きはそれぞれ戸とゎであるご円状の半径 デール で 面はなめらかである。 重力加連度の大きき の ググ のとする。 5 <そっ と置いたとこ we 3 oroかとのり 速度 の大きさを求めよ。 ょうに置いてそっとはなすと, 小物体Pは円弧上をすべり, すべり 台Aから水平に飛び出 dj上6和泊 acwgrるれるia 人DK 2 の円折上のある位置でホ物人Pを同様にをっとはなすとか 四半がる時きかすす5NDIB がが還だ 条 は生事上面で1回和突し, すべり台ぬから飛び出した位置に再びもゃどってきた を が。 ん の なの中から必要なものを使って表せ。ただ し perda 7全旨か 物体の名直方向の遂きと,水平方向の加さは変わらないものとする。 1 大阪大 改) のとき, 加

この図の見かけの重力がgsin30°になるのはなぜですか？

（2）がどうしてこうなるのか分からないです。 本当に分からないので丁寧に教えていただきたいです お願いします

EEの 電車の中の単振り子 (ッ 革本問題5, 227 長き / の糸の一引に質量 のおも りをつけて, これを電車の天井につる して単振り子 とする。重力加速度の大きさをとして, 次の各問に答えよ。 (1) 電車が平方向に等速度で走行している状態で. おも りを電車に対して遂目きせ たとき,氷はどの方向になるか。 (⑳) ①⑪の状態で, 単振り子を小さく振らせたときの周期はいくらか。 (3) 次に, 図のように, 電車が水平方向に大きさoの 一守の加速度で走行しているとする。おもりが単振 /放 動の中心にあるときの, 糸と鉛直方向とのなす角を < の9とすると, tanのはいくらか。 (0 での上振り子の周期を. 9, < を用いて表せ 3間(①②) 介還は等直泊之動をたして : 男語議 (1) おもりに傾性力ははたらかな おり, おもりに慣性力ははたらかない。したが : いので, 系は鉛直方向となる。 って, 単振り子の運動は、電車が静止している : Rg 場合の状況下のものと同じである。 次 (9 電二は等加代寂運動をしており、電 (3 の涯力S. 重力 傾性gcの3カカが 車内から見ると。おも りにはの居力5 重力 : つりあう位置が単動の中心なる。 の, 慣性力xgがはた の二2 らく。これらのつりあう 1 の の 位置が、単振動の中心と (4) 見かけの重力加速度の大きさの は, なる。 重力と慣性力の合 の=Yのの 求める周期を 7" とする。7"は, (2②)のの式 で9をの' に置き換えて求められる。 開半時間光二ナビテー 上 7"=2。 ア 2。 7のFo カは, 鉛直方向から6傾 いた方向になり, 見かけ の重力g' がその方向 にはたらくとみなせる。

（1）の問題ですが、どうしてこの振り子には遠心力が働いていないのですか？

人が見るものとし 重力加速度をりとする。 1 還の加度の向きと大ききを求めよっ ⑳ の下さの最大値との落カの最大値を求めよら 3) 0が小きい場合の の振動周期を求めよ。 () Pが点Aにきたとき, 糸を切みとする。Pが床に達2 牙を描け。また。 その間の時間と床に当たるときの束 点Aの床からの高きをんヵとする。 向となす最大の角を 9。とし: 7 (の Pが上Aにきたとき。 cos 9。 を答えよ ( Pが邊Bにきた の たとき。

(1)について なぜ向心力を考えないのかがわかりません 向心力って円運動を引き起こす役割を持つ力のことなんじゃないんですか？

7 図"55. (単振子) 9の[区]から[Z] 人所的挑は無槍するものと 停車している電車の天井の点Pに長さ/[m) の 軽い糸の上増を固定し, 下端に質量 m 【kg] の小球 Q を付けて名直面内で振動させた。図1は, つり あいの位置OからのQの変位がx (m〕 となった時 前を表している。氷と銘直線のなす角を9 (rad] と すると,Qを0に引きもどそうとする力, すなわち 復元力の大きさがはカ、9, 9を用いてしア_]【N) と表される。小球Q は半径 7の円周上を往復運動 するが, 振幅が小さい場合には経路はほは直線と 考えてよく, この往復運動はO を中心とする単振 動であるとみなすことができる。このとき, は 5 4 を用いてビイ_] (N) と表される。 次に, Q の振動を静止させた。その後。電車は水平でまっすぐな線路 始めた。加吉度の大ききはg【m/5) であった。 すると, 図2のように語 角% (rad) だけ傾いて Q は静止した。このときの Qの位置を O*と 用いて表すとしウゴコとなる。また, 79く679 [エコ(N) となる。 図1

この見かけの重力とはどういうことですか？教えてください。

95 質量 の小球が, エレベーターの天井から系で 、 つるされており, 床からの高さはんである。エレ ベーター(中の人を含む) の質量は47 であり, 重力 加速度の大きさをのとする。このエレベーターを, 氏直上方へ一定の大きさの力で引き上げるときの運 動について考える。 上昇加速度の大きさをogとす A る。 G) エレベーターを引き上げる力の大きさ 7刀 はいく らか。 トー※ーー (2) 小球をつるしている了※の張力 7 は, エレベーターが静止している 場合と比べて, 何倍になるか。 (3) 次に, 力の大きさア7 を変えないで, 小球をつる している糸を静か に功ったところ, エレベーターの上昇加速度の大きさが5 に変わっ だた。5 はいくらか。g, 7, 9 を用いて答えよ。 _ (4) このとき, エレベーターの中の人が小球の運動を観測すると, 小球 3 に働いている力(合力)の大きさはいくらか。答には5 を用いてよい (9) 和が区れてから, 小球がエレベーターの床に達するまでの時間# は いくらか。倫には5 を用いてよい。 6 過

この問題の⑷の解説がよくわかりません… なぜ見かけの重力加速度を求めるんですか？？ふつうの単振り子のgと、見かけの加速度g'は対応関係があるんでしょうか？ また、ふつうの単振り子の要領で求めることはできないのですか？ 教えてください！！

電車の中の単振り台 長き 7 の糸の一端に質量衣の計 とする。 重力加速度の大ききを 80 ①) 人 方向に wc員祖 い 上) 次に,図のように wi 001 定の加速度で走行しでているとする5 おも 1 中 ときの, 系と鉛直方向とのなす角を すると, tanのはいくらかg 3)での単振り子の周期を。/ 9。 6を用いで表せ。 も55 比時本問題5. 2 ・ これを電車の天井につるして単振り子 (1) (2) 電車は等速直線運動をしで, (Q①⑪ ぉもり 単振り子の運動は, 電車が静止している 状況下のものと同 じである。 車は等 加速度直線運動を しており, 電 見ると, おもり には和糸の居力5, 重力 慣性力cがはた トー これらのつりあう プ 位置が, 単振動の中心と なる。重力と慣性 の人 カは, 方向から 9傾 いた方向になり, 見かけ の重力og がその 方向 にはたらく とみなせるs おもりに慣性力ははたらかない。 した : いので, 終は鉛直方向となる。 2 り子 co (2) 単振り子の周期7は, 7 sm (3) の張力S 重力の, 個性力xgの3カが つりあぁう位置が単振動の中心となるa 6 @ tan0=7 の ⑭ 見かけの重力加度の大き さきの は, =の ポめる周期を 7" とするs は、⑳の思の素 で9をの に世き換えて求められるg 7 7 ァ=計 -w補