2 球面上を運動する物価
重力加速度の大きさを9として, 座の問に答えよ。
1 。図1のように, 中心 0, 半径Rの球の頂点 P に小物体 A があり, ム は球面に沿って湾曲し
ているが変形しない軽い棒によって小球 B とつながっている。4, B の質基はともにZn Gi
0A を結ぶ直部と OB を結ぶ直線のなす角は90*である。 A と球面の間には摩擦があるが。 B
と球面の間には麻擦はない。AB 問の棒が A や B に及ぼすカは, AとB を結ぶ直線方向にな
ることに注意せよ。
水平方向から見た図
図1
半1 この状態でA, Bは静止を続けた。棒が A (または B) に及ぼす力, A, B が球面からう
ける垂直抗力,A が球面からうける摩擦力の大きさはいく らか。
間2 婦に球を中心 O を通る鉛直軸のまわりに回転させ, 角速度を徐々に増しのにした。この
間, A, B は球といっしょに回転しすべることはなかった。球の角速度が一定値oになっ
たとを, 確が A (または B) に及ぼす力, B が球面からうける垂直抗力の大きさはいら
し
また, BB が丈面から薩れない限りはゅが大きくてや A は球面上をすべらない。、S 5なる
ことを説明せよ。 1
なを, 同じ質量で球面上をなめらかにすべる小球 0 と取り燃え 図2のようにB が
になるように伺いて図の向きに初加度paをちえで運動させると| B O は中 O を含む6
画内で球面に治って運動した。このとき球は回岐きせなかい』 Sal 4
に及ぼす力は, B とを結ど直線方向になることに注意蘭よ。
