なぜそう言えるのですか？

1回転の条件 鉛直面内の円運動では1回転できるかどうかが問題となる。 回転の条件: 最高点で遠心力≧重

物理の単振動についての質問です。 65の問2のイについてで、どうして周期Tの半分になるのか分からなかったので教えていただけると嬉しいです。

42 仮説を立てることができる。 65 粗い水平面上の単振動 4分 ばね定数kの軽いばねの一端に 質量mの小物体をとりつけ,粗い水平面上に置き,ばねの他端を 壁にとりつけた。図のようにx軸をとり、ばねが自然の長さのと きの小物体の位置を原点とする。ただし,重力加速度の大きさ をg, 小物体と水平面の間の静止摩擦係数をμ, 動摩擦係数をμ' とする。 また, 小物体はx軸方向に のみ運動する。 問1 μmg_ 2k (2) μmg k 小物体を位置xで静かにはなしたとき, 小物体が静止したままであるような, 位置xの最大値 を表す式として正しいものを、次の①~⑦のうちから一つ選べ。 μ'mg ⑦ ③ ④0 ⑤ 6 2kk Book イ に入れる式の組み合わせとして正しいものを,下の①~⑧のう 問 問2 次の文章中の空欄 ちから一つ選べ。 問1のxMより右側で小物体を静かに はなすと, 小物体は動き始め、次に速度 が0となったのは時間が経過したと きであった。 この間に,小物体にはたら 力の水平成分F は, 小物体の位置を x とすると,F=-k(x-ア) と表さ れる。この力は,小物体に位置ア を中心とする単振動を生じさせる力であ る。このことから,時間はイと わかる。 ア 2μmg k . ② ③ 4 μ'mg_ 2k μ'mg 2k μ'mg_ 2k (17. μ'mg 2k イ m π T√ k m 25√ √ Th k k T√ m π 2πN 00000 k m μ'mg_ 5 ⑧ 00000 ア μ'mg k μ'mg k μ'mg k m μ'mg k 2u'mg m T√ R 2π₁ π 5 2π₁ m k k m k m (18. センター本試 [物理])

この問題どういうふうに運動してるのか全然わからないです 教えてください🙏

** 44 【4分･8点】 半径Rの輪と穴のあいた質量mの小球がある。小球は輪 に通されており, 輪に沿ってなめらかに動くことができる。 図のように, 輪が中心を通る鉛直な軸のまわりに一定の角 速度ωで回転している場合,小球にはたらく力のつりあい を輪といっしょに回転する立場で考える。輪に対する小 球の位置は,角度0で表し,重力加速度の大きさは 」 とす る。工人 ① mRw²² 〆問2 (1) g V2R g authenits VR §7 慣性力 4問1 (問1 小球が位置 0 にある場合, 小球にはたらく遠心力の大きさはいくらか。 ② m Rusin0 ③mRw² cost ④ mRw&tand 小球が0=60°の位置に止まっている場合, wはいくらか。 2g g ©√²22 @ 2√2/2 ③ ④2人 VR R W 61 R RS ROY00-000098 m

棒のとき…最高点での速さ0 糸のとき…最高点での速さv_1さらに遠心力を考える このように、棒か糸の違いで解法が変わるのがよく分かりません。

Ex1. 長さんの軽い棒の端に質量mの小球Pをつけ、最下点で初速し。 を与えて回すときPが1回転するためのぴの条件を求めよ 解 最高点での位置エネルギーmg.2rが必要だから 1/1/2mvo²mg.2r :: Vo > 2 √gr

なぜ(1)と(2)で力の成分を違う風に分けるのですか？ (2)も(1)のようにできると思ったのですが。。。

ここがポイント 58 振り子の運動では力学的エネルギーが保存される。また,おもりとともに運動する観測者から見る と遠心力がはたらき, 円運動の半径方向について力のつりあいが成りたつ。振り子の糸にそった方向 の力の成分を考える。 解答 (1) おもりには重力 mg, 糸a が引く力S1, 糸bが引く力fがはたらく。 a 0 a S1 力のつりあいより 水平方向 : Sisin0-f=0 鉛直方向 : S cos0-mg=0 mg ②式より S1=- cos A (2) 糸bを切るとおもりは円運動を始める。 おもりとともに運動する観測者から見 ると, おもりには遠心力がはたらき, 糸 にそった方向について力のつりあいが 成りたつ。 糸bを切った直後は, おもりには重力 mg, 糸a が引く力S2がはたらく。 お 図b もりの速さは0であるから, 遠心力は0である。 糸にそった方向の力の つりあいより S2-mg cos 0=0 よって S2=mgcos o 0 S₁ sin a Sicoset b f S₂ mg sin 0 mg mg mg cose 0 別解 糸にそった方向 の運動方程式を立てると

なぜこの時のNの向きは重力と同じ向きになっているのでしょうか？ 重力と垂直抗力が同じ向きになることってあるんですか？

基本例題15 鉛直面内の円運動 図のように、なめらかな斜面と半径rのなめらか な半円筒面が点Aでつながっている。 質量mの小 球を点Aからの高さんの斜面上の点Pで静かには なしたところ、小球は面にそって運動し,最高点B を通過した。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 点Bを通過するときの小球の速さを求めよ｡ (2) 点Bを通過するために, hが満たすべき条件を求めよ。 計 最高点Bで受ける垂直抗力が0以上であれば, 小球は点Bを通過できる。 答 (1) 点Aを重力による位置エネルギーの 基準とし、点Pと点Bの間で力学的 エネルギー保存則を立てると m-N-mg=0 0+mgh=12mo+mg.2r よってv=√2g(h-2r) (2) 点Bで小球が円筒面から受ける垂直 抗力の大きさをNとする。 小球とと もに運動する観測者から見ると,点 Bにおいて小球には重力, 垂直抗力, 遠心力がはたらき,これらがつりあ っている。したがって r よって 1² N=m² -mg r 2g(h-2r) ア =m- 58,59,60,61 ・mg 0 B 17 B mg N = ( 27-5) mg N≧0であれば、小球は 面を離れずに点Bを通過できる。 したがって her 5 N= (27-5) mg ≧0 ゆえに 1/2 46 え。 (1) (2) (3) (4) (5) (1) し [ (

解説の方で「遠心力」という言葉が出てきて、「小球とともに運動する観測者から見ると」という文は解説の方にあるものですが、問題文に書いていないのに勝手に自分でそのように定義づけても良いのでしょうか？

基本例題 15 鉛直面内の円運動 図のように、なめらかな斜面と半径rのなめらか な半円筒面が点Aでつながっている。 質量mの小 球を点Aからの高さんの斜面上の点Pで静かには なしたところ, 小球は面にそって運動し, 最高点B を通過した。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 点Bを通過するときの小球の速さを求めよ。 (2) 点Bを通過するために, んが満たすべき条件を求めよ。 指針 最高点Bで受ける垂直抗力が0以上であれば, 小球は点Bを通過できる。 v² m-N-mg=0 解答 (1) 点Aを重力による位置エネルギーの 基準とし, 点Pと点Bの間で力学的 エネルギー保存則を立てると 1 0+mgh=mv²+mg+2r よってv=√2g(h-2r) (2) 点Bで小球が円筒面から受ける垂直 抗力の大きさをNとする。 小球とと もに運動する観測者から見ると,点 Bにおいて小球には重力, 垂直抗力 遠心力がはたらき, これらがつりあ っている。したがって r よって v² r N=m- mg =m >>58,59,60,61 - mg B m 2g(h-2r) r -(2-5) mg A N≧0であれば,小球は 面を離れずに点Bを通過できる。 ゆえに nozomar したがって 5 N=(2h-5) mg ≧0 0 B mg N 4え(1②③451 46 (2) (3) V (

この問題の解答の(2)で遠心力というワードが出てきていますが、私は遠心力は観測者自身が円運動をしている場合に生まれる力という認識だったのでこの解説でなぜ遠心力という言葉が出てきたかの意味がわかりませんでした。 どなたか詳しく教えてください🙇‍♀️

基本例題 15 鉛直面内の円運動 図のように、なめらかな斜面と半径rのなめらか な半円筒面が点Aでつながっている。 質量mの小 球を点Aからの高さんの斜面上の点Pで静かには なしたところ, 小球は面にそって運動し, 最高点B を通過した。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 点Bを通過するときの小球の速さを求めよ。 (2) 点Bを通過するために, んが満たすべき条件を求めよ。 指針 最高点Bで受ける垂直抗力が0以上であれば, 小球は点Bを通過できる。 2² m-N-mg=0 解答 (1) 点Aを重力による位置エネルギーの 基準とし, 点Pと点Bの間で力学的 エネルギー保存則を立てると 1 0+mgh=mv²+mg+2r よってv=√2g(h-2r) (2) 点Bで小球が円筒面から受ける垂直 抗力の大きさをNとする。 小球とと もに運動する観測者から見ると,点 Bにおいて小球には重力, 垂直抗力 遠心力がはたらき, これらがつりあ っている。したがって r よって v² r N=m- mg =m >>58,59,60,61 - mg B m 0 2g(h-2r) r -(2-5) mg A N≧0であれば,小球は 面を離れずに点Bを通過できる。 ゆえに nozomar したがって 5 N=(2h-5) mg ≧0 B mg N 4え(1②③451 46 (2) (3) V (

写真の(4)番です。解答では、角速度が最大値の時リングRがすべりだす直前である、とあったのですが、この角速度を超えた場合リングはどちらに動くのでしょうか？遠心力の接線方向(上)への力が大きくなって上側へ滑るのでしょうか？

216. 回転するリング■ 半径aの円形状につくられた針 金が,鉛直面内に立てられており, 針金は,中心を通る 鉛直軸のまわりに回転することができる。 また, 針金に は,質量mのリングRが通してあり, リングRは,針金 に沿って自由に運動することができる。 重力加速度の大 きさをgとして,次の各問に答えよ。姉の 駄十 まず,針金とリングRとの間に摩擦がない場合を考え方によ る。 図のように, 針金を鉛直軸のまわりに一定の角速度 で回転させたところ, リングRは, R と針金の中心Oを 結ぶ直線と鉛直軸が角度0をなす位置で, 針金に対して 静止した。 (1) リングRが受ける重力の, 針金の接線方向の成分の大きさはいくらか。 (2) 針金が鉛直軸のまわりに回転する角速度はいくらか。 0 coso 速度の最大値はいくらか。 ただし,μ<- sin 0 針金 - 125 / リング R (3) リングRが針金から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。 次に,針金とリングRとの間に摩擦がある場合を考える。 針金を一定の角速度で回転 させたところ, リングRは,Rと針金の中心Oを結ぶ直線と鉛直軸が角度をなす位置 で, 針金に対して静止した。 針金とリングRとの間の静止摩擦係数を｣とする。(c) (4) リングRを針金に対して静止させるための, 針金が鉛直軸のまわりに回転する角 とする。 Savu

振り子が最下点を通るとき、糸の張力の大きさとおもりが受ける重力の大きさは、どちらが大きいか、または等しいか。 という問題で、最下点での力に関しては理解出来ました。ここで質問なのですが、逆に最も振り子が振れた時(いちばん左、右などに行った時)では、重力の、円の中心へ向かう方... 続きを読む