者の
では、
測者
ON,
たら
いる
58
等速円運動の中心位置
力のつり合う方向
摩擦力のはたらく向き
棒に通された小球の円運動のテーマー
運動
105
'00円+税10%)
[滑り上がる直前]
地上に静止した観測者の立場で解答する。
角速度を大きく
①
W
0
u N
していくと,やがて小
球は棒に沿って滑り上
がる。滑り上がる直前
の角速度とする。
滑り上がる直前の摩擦力だから、向きは棒に
沿って下向き、大きさはμNになるよね。
Cos
mg
(白衣
棒に重
W2
棒に沿って下向き
a=F=rW2
円運動の方程式 (水平方向)
mrw = Ncose+ μ Nsin
力のつり合い (鉛直方向)
Nsin0=μ Ncoso+mg
10
mg
N=-
あ
円運動の加速度は図の点0を向い
ているので、運動方程式は加速度と
同じ方向の水平方向で立てる。
……②
②´
小球は水平面内で運動しているの
で,小球にはたらく鉛直方向の力は
つり合っている。
sino-ucose
②①に代入
mr wi
2
_mg(cost + μsin 0 )
sinoμcoso
g (cose + μsin0 )
W 1
r (sino-ucose)
(0ml3
2N2
DE
はこむ/10
M
QはさむとCO
0090=3
(90'-Q)
2N2
Cos(90)
=sind=
2N2
3