円運動>2 (日本大)
図のように、内面がなめらかで,Yの所を直角に曲げた細いプラスチック管 XYZ
(ストロー)がある。この管内に、 質量 3mの小球 Aと質量 2mの小球Bを長さ!
の軽いひもの両端に取り付けたものを, XY内に A, YZ内にBがくるようにした。 こん
の状態から、図のように, XY が水平, YZが鉛直になるようにプラスチック管 XYZ
を一定の角速度で回転させたところ、小球Aは速さ” で等速円運動した。このと
き、小球Bは小球 A よりんだけ下方で静止したままであった。 小球 A,Bの半径
ストローの内径は十分小さく,糸はYで直角に曲がっているとして良い。
Y
小球 B
Z
小球 A
(1) ひもの張力の大きさをTとするとき, 小球Aの運動方程式を m, ℓ, v, h, T を用いて表せ。
(2) 重力加速度の大きさをgとして、小球の速さ” を l, h, g を用いて表せ。
