物理の万有引力の範囲です。 （２）にて青い四角で囲ったところまでは導けたのですが、黄色い四角で囲ってあるところまで変形？しなくてはいけないのでしょうか？？ テストなどで減点やバツをされるようなミスですか？ 青から黄色への変形の仕方はわかります🙇‍♀️🙇‍♀️

地球の周りを,半径rの円軌道を描いて質量mの人工衛星が速さひで運動してい る。万有引力定数をG, 地球の半径をR, 地球の質量をM, 地上での重力加遠度 解(1) 人工衛星に着目し,万有引力を向心力として,等速円運動の運動方程式を 例題 1 円軌道を描く人工衛星の軌道 の大きさをgとして, 次の問いに答えよ。 (1) 人工衛星の速さひをg, R, rを用いて表せ。 (2) 人工衛星の公転周期Tをg, R, r, 円周率元を用いて表せ。 (3) g=9.8m/s', R=6.4×10°m を使い,第1宇宙速度を求めよ。 O 指針 万有引力が,等速円運動における向心力となっていることを利用する。 解(1) 人工衛星に着目し, 万有引力を向心力として,等速円運動の運動方程式。 立てると次式のようになる。 Mm m- =G 地球 (質量M) r y2 GM」 これをひについて整理し,さらに,「g= R? →式(5) より,GMを9とRを使った形に書き換えると, Om Gln r2 GM gR° g -=R. r 0= Vr 2元r 」 に(1)の結果を代入して,人工衛星の周期を求める。 ニ r (2)「T= 三 2元r T= 2元 r 3 r RVg RVa (3) 軌道牛径 r=Rとし,(1)で求めた式にgとRを代入する。 0=VgR=\9.8 m/s?×6.4×10° m=7.9×10°m/s 類題 静止衛星は,公転周期が地球の白転団川 1

⑶の図のNを求める時の質問です。 mgを分解してmgサインθになり、 向心力のm×vの二乗/lsinθも分解してm×vの二乗/l tanθ となりその二つを足せばNになると思ったのですが答えは mgsinθ− m×vの二乗/l tanθ でした。 なぜ引くになるのでしょうか？

ノU m-25ing mg mgsine

4⑶が分かりません。 答えは④で前半は分かるのですが、後半が分かりません。 周期はどう解いたらいいのでしょうか？

4.図のように,長さ(I[m]で伸び縮みしない丈夫な軽い糸の一端を天井に固定し、他端に質量(m[kg]のお もりをつるし,このおもりに水平面内で等速円運動をさせたところ,糸と鉛直線がなす角は 0 であった。 (1)張力の大きさとおもりの速さをそれぞれ求めよ。 (2) おもりの回転の周期を求めよ。 (3)この装置を大問3の列車内に持ち込んだ。おもりの円運動の説明として正しいものを以下から選べ。 の水平に円運動し,周期が長くなった。 の水平に円運動し, 周期が短くなった。 の角度0だけ傾いて円運動し, 周期が長くなった。 の角度0だけ傾いて円運動し,周期が短くなった。 m ma Toor0:y 2.1em0 m Tsin@: m eine s sinng ma

物理の円運動について、 円運動の問題の力の分解で、基本円の中心向きとその向きに垂直に分解するのがよいと習いました。 円錐の運動になると違ってくるのでしょうか？？ また、コツなどあれば教えていただきたいです🙇‍♀️🙇‍♀️

発展例題19 円錐容器内の運動 発展問題211, 216 る軸を中心軸とする頂角20 の円錐状の容器がある。容器の内 側に質量mの小球があり,容器の底にある小さな穴を通して,質 最Mのおもりと糸で結ばれている。小球は、穴から円錐の側面に 沿って距離Lの位置を保ち,容器内のなめらかな斜面上を速さ v。 で等速円運動しており,おもりは静止している。糸と容器との間 に摩擦はなく,重力加速度の大きさをgとする。小球の速さ v。を, 2A Vo m L 中パ同史 M m, M, L, 0, gを用いて表せ。 (筑波大 改) の解 解説を見る 小球とともに回転する観測者には, 距離Lが一定なので,小球は,重力,糸の張力, 垂直抗力,遠心力を受けて,力がつりあって静止 しているように見える。円錐の側面に沿った方向 の力のつりあいの式を立てる。なお,静止した観 測者には,小球は重力,糸の張力,垂直抗力を受 けて,等速円運動をするように見える。 Mgである。円運動の半径 垂直抗力 は Lsin0 なので,遠心力 の大きさはmu3(Lsin0) となる。円錐の側面に沿っ た方向の力のつりあいから, Mg 指針 Vo -sin@ m Lsin@ v m 6? m 10 Lsin0 -sin0 mg Lsin0 mg cose 小球とともに回転する観測者を基準 に考えると,小球には図のような力がはたらく。 糸の張力は,おもりが受ける力のつりあいから, 解説 ーmgcos0-Mg=0 L (M+mcos0)g m Vo= の

おもりをつけた振り子の円運動についてです。 一方向に回転を続けるための条件を求める際に、頂点での速さ＞0という条件だけではなく、張力≧0という条件が必要なのはなぜですか？

163.(1)の解説の一行目のバネの伸びがL/cosθ-Lになるのがよくわからないです。

163. ばねによる円錐振り子 図のように,固 定された点Pから鉛直に下ろした線と, なめらかな 水平面Sとの交点をOとする。 OP の長さはLであ る。このとき自然の長さL, ばね定数kの軽いばね の一端をPに固定し,他端に質量mの小球を取り つける。小球が点Oを中心として, 水平面上を速さ m S vで等速円運動するとき, ばねとOP とのなす角が0である。重力加速度の大きさを」と する。 (1) 小球にはたらくばねの弾性力の大きさFを, k, L, 0 を用いて表せ。 (2) 小球にはたらく力は鉛直方向につりあっている。 このことから, 水平面が小球に及 ぼす垂直抗力の大きさをNとすると, Fcos0=アとなる。一方, 小球は水平面 上を等速円運動しているので, その運動方程式は イ=Fsin0 となる。 空欄を 埋めよ。

この問題を教えてください

2 個の星が互いに重力を及ぼし合って共通の重心の周りを公転 する系を連星と呼ぶ。 質量 m と m2 の連星の間の距離をrとす る。 この連星が重心の周りを等速円運動しているとき、 その公転 周期を求めなさい。 ただし、この連星には外力は働かないとする。 また、連星の2個の恒星の質量が各々太陽の2倍であると仮定 すると、それらの恒星間の距離はいくらか。

不等速円運動でも速度の向きは接戦方向ですか？

円運動の速度を単位変換をして求める方法を知りたいです。v=ω(rad/s)×rの式で　単位を約分してvを求める方法ないのですか？たとえばrad/s×m/radのように

ベクトルの問題です。ヒントや解答もなく困っています。わかる方、よろしくお願いいたします。

演習 3-4 物体が、y平面において原点0を中心とする半径Rの円周上を、一定の角速度wで半時計周 りに円運動をしている場合を考える。この物体の位置座標がr=(r,y) (Ir| = R) にある時、物 体の位置座標rと、物体の速度ベクトルv= (Uz, Uy)(速さは || = Rw) との間には、vr=0 の関係が成り立つ。この関係より、w、エ、yを用いて、v。および ,を表しなさい。 なお、平方根をとる際に、符号について考える必要があるが、位置座標と速度ベクトルの向き の関係がどうなっているか、第一象限において考えるとわかりやすい。