物理
高校生
(2)です。なぜ垂直抗力が0になったということか分かるのですか？
それと、垂直抗力が0とはどういうことでしょうか...
57.円錐容器の側面での等速円運動● 図のように,底面と側
面とのなす角度が0の円錐を水平面に置き,円錐の頂点に長さ!
の糸の一端を結び,糸のもう一端に質量mの小さな物体を固定す
る。側面と物体の間にはたらく摩擦力はないものとし, 重力加速
度の大きさをgとする。
(1) 物体に速度を与えたところ,物体は側面上をすべりながら角
速度ので等速円運動を始めた。物体とともに運動する観測者から見るとき, 物体に
はたらく遠心力の大きさF, 糸が物体を引く力の大きさS, および側面が物体に及ほ
す垂直抗力の大きさNを求めよ。
(2) 角速度を徐々に大きくしていったところ, 物体は側面上をすべることなく、 等速円運
動を始めた。このときの円運動の周期Tを求めよ。
物体
Jo
対題
例題14,62,63,67
2式にFの値を代入して, S, Nを求めると
S=mgsin0+mlw° cos'0
N=mgcos0ーmlo'sin0cos 0
(2) 角速度を大きくしていくと物体は側面上をすべることなく回転するよ
うになる。これは垂直抗力が0となるということなので(1)の結果より
N=mgcos0ーmlw'sin0cos0=0
よって ω=,
g
Isin0
2元
等速円運動の周期の式「T=£T」より
の
lsin0
M
T=2π、
g
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