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

この問題を解説を含め教えてください！

*第32問 次の文章を読み, 下の問い(問1~3)に答えよ。(配点 12) 【8分] 生徒たちは,単振り子の周期Tの式 T=2π g を用いて重力加速度の大きさgを求めるため,実験を行うことにした。 1は糸の長 さである。 問1 まず生徒たちは周期 Tの測定方法について話し合った。次の文章は,その会 に入れる語句,文の組合せとして ア エ 話である。文章中の空欄 1 小S 最も適当なものを, 下の0~⑧のうちから一つ選べ。 「振り子を作るためには糸とおもりの球が必要だね。」 「糸の長さとおもりの大きさは,どの程度にすればよいだろうか。」) に対して成り立つから, 糸の長さはおも 「単振り子の周期の式(1)は, りの大きさに対して十分に 「振り子が完成したら, 支点に固定して振動させよう。」 ア イ する必要があるね。」 0o 間 0209 「振り子の振幅はどの程度にすればよいだろうか。」 から,振幅は 「単振り子の周期の式(1)は ウ ね。」 エ ア イ ウ エ 0| 剛 体 2| 剛体 短く 振幅によらない 大きい方が測定しやすい 短く振幅が小さいときに成り立つ 小さくする必要がある 大きい方が測定しやすい 小さくする必要がある 大きい方が測定しやすい 小さくする必要がある 大きい方が測定しやすい 3| 剛体 長く 振幅によらない の| 剛体|長く振幅が小さいときに成り立っ 6 質点 6| 質 点 の| 質 点 8質 点長く振幅が小さいときに成り立っ 短く 振幅によらない 短く振幅が小さいときに成り立つ 長く 振幅によらない 小さくする必要がある

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。

見かけの重力とはどういうことですか？ 図で説明していただけるとありがたいです。

0 の と しかちのーー定 101 (0 生化だか2ルルu ・ アデアニァ 9と=が5(とー) (9 ピスネト ンに働くカ/は な=が5ーア5 の =as-テ5 PS 「/ ーー を 0 ーーを 地- ylsとより なョーチ5 ょって, ビストンは単振動をする。 その 周期7は アニ2 77 -z/比 0 05 7 102 Pには重力Z9 と垂直抗カパが 働く。 の向きはたえず円の中心を同 き, 単振り子の張力と同じ役割をする? そこでこの場合も のsinのが復元力と なり5 周期の式は単振り子の式を応用す ればよい。 系の長さ 7に当たるのが半径 ヶだから アニ2ァ,/ 一 の 103 滑らかな斜面上での現象はのを のsinのに置き換えれば, 鉛直面内の現 象の知識が応用できる(の 参照) 。 3 7 7 のSinの 10イ4 エレベーター内での見かけの重 力は zz9十7z@三22(9十の) で, 見かけの 重力加速度は9 よって単振り子の 作=2を / 7 9十 5 < ばね振子! 周期は重力の影響を受けヵ。 の 72ニ 2* 年 な この公式にはのが現れないこ がggになっても変わらない てもよい< 多 6 っても周期には影響しない 理由は, 一定の力をCとし 和 導長位置を原点とすると, る したい< である> と判灯 ばね振り子に一定の アーニーをz十どととなるから Ga =Hg兵) 。 105 見かけの重力は 尼 (zzの)十(7zg)2 7 ニーY9*二の" 見かけの重力加速度 の が797+@" だから 0 77近9Z / /g*十o* ただし, この場合の振 り子は傾いて振れる。 100 地球の半径を 尺,質量を7と 月のそれを Cu, Au とするとEAI 同様に 【@の/4 (@り/ の志p 9w王 2 mu( R 2 1孤 2 2 89 は り 正確には二倍であり , 月での 力 太2』 は地球での 7 の す作となっ いる。 重力(重き) は天体どとに異なる

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？

問6,7を教えて欲しいです

国5のように。 鉛直面内で探り子の最大振れ角を十分小さくして振動させた状態で ミレベーターの速度を図4のように変化きせたところ, 時刻:王0から46 までの間に 振り 子は周期を変えながら運動した。時刻/王 0から nまでの間のエレベーターの加束度 の大きさを 4 とする。 S 2 エレベーターが加速度運動をするとき, エレベーターとともに運動する観測者からは 小球に慣性力がはたらいているように見える。このとき, 重力と慣性力の合力の大きさを zzの' と表すことができ, の"を見かけの重力加速度の大きさとよぶ 間6 時刻/=ニ0からヵまでの間の見かけの重力加束度の大ききさはUS いて答えよ。 3 間7 時刻7三0からぁまでの間の単振り和 ら 47。 までの間の単振り子の周期は 75 で の

（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。