問2 図1の単振り子を加速度 a〔m/s']で水平方向に等加速度運動する車に乗
せた。単振り子を車内で観察すると、 図2のように糸が斜めに傾き, 小球は
点Pで静止していた。 このときの糸の張力は2mg 〔N〕 であったとすると,
糸が鉛直下向きとなす角度は (6) 〔rad〕, 車の加速度αは
(7) [m/s]である。 また, 点Pを中心として小球を小さく振動させ
ると,その周期は (1) の (8)倍となる。
倍となる。
(1)
この小球を再び点Pに静止させた後,糸に垂直な方向に速さ” [m/s] で
打ち出した。 このとき糸がたるむことなく小球が点0を中心に円運動を行
うためには,12≧ (9) という条件を満たす必要がある。
P
a
0
g
=2