↓
2.0m/s
発展例題16
斜面上の物体と慣性力
図のように,摩擦のない溝がある, 水平面となす角が0の斜面
をもつ台を,点Qを通る鉛直な軸のまわりに一定の角速度で回転
させる。質量mの物体が, 回転軸から距離rの点Pに置かれてい
るとき,物体がすべり落ちないための最小の角速度を求めよ。た
だし,重力加速度の大きさをgとする。
指針 台とともに回転する座標系(観測者
の立場) を基準に考える。 物体には,重力, 垂直抗
力, 遠心力がはたらき,
垂直抗力
最小の角速度では,そ
れらの力はつりあって
いる。
ZEMER
mg sino
TO
mrw²cose
遠心力
mrw²
-mg
TATTI
Kat
W=
mgsino-mrw²cos0=0
Ho
解説 求める角速度をωとする。 台ととも
に回転する観測者には, 物体に図のような力がは
たらくように見える。 斜面に平行な方向の力のつ
りあいから,
g
8 円運動 103
発展問題 215,216
tan 0
回転軸
P
第Ⅱ章
大学工