Question

makimaki

物理の円運動での問題です。
これまで垂直投げ上げなどのときの最高点の速さは0でしたが、この問題では「速さは最小」と書いてあります。
どうして異なるのでしょうか？

体の速さは
B
いくらか。
(2) Bを通過する直前および通過した直後において, 小物体が面から受ける力の大きさ
はそれぞれいくらか。
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センサー 37, 39
Chapter
123 鉛直面内での円運動 右図のように, 長さLの軽い棒の
一端に小球をつけ, 点Oを中心に鉛直面内で円運動をさせたい。
重力加速度の大きさをgとする。
(1) 最下点での速さを 0とすると,最高点での速さはいくらか。
12)小球を1回転させるためには, toをいくらより大きくすれば
よいか。
(3))棒の代わりに, 糸を用いて1回転させるためには, oはいくら以上であればよいか。
9
ヒント糸の場合, 最高点で張力T20として考える。
センサー 37, 39 コ
124 慣性力 エレベーターの中で, 質量50kgの人が体重計に
のっている。 次の場合, この人が体重計から受ける力は何Nか。
(1) エレベーターが2.0m/sの一定の速度で上昇している場合
(2) エレベーターが鉛直上向きに 0.98 m/s' の加速度で運動して

また。Bを通過した直後に
においで,求める力の大きさを N.(N) とす小物体にはたらく力は重力
ると、鉛直方向の力のつり合いより、
Na-0.20×9.8=0
ゆえに,N2=0.20×9.8=1.96=2.0[N]
と垂直抗力で、 力のつり合
いの式を立てる。
12(1)Vo6-4gL (2) 2/gL (3) ¥5gL
解説(1) 小球の質量をm, 最高点での速さをぃとすると, カ学的
123 センサー 37
センサー 39
エネルギー保存の法則より, 最下点を重力による位置エネル
ギーの基準面として,
1
mvo + mg×0=
mo"+ mg ×2L
2
2
ゆえに,ひ=Vぷ-4gL (か<0は不適)
(2) 最高点で速さが最小となるので, 小球が1回転するために|速さが0になると、 下に戻
は,最高点で>0であればよい。したがって,
パ-4gL>0
(3) 最高点で速さが最小となるので, 小球が1回転するためにえ、 重力、 張力, 遠心力の
は,最高点で>0であればよい。また, 最高点に達する前カのつり合いの式を立てて
に張力の大きさTが0になると, 糸がたるんで円運動がで「もよい。
(2) 最高点に到達する前に
ってしまい1回転できない。
(3) 小球から見た場合で考
ゆえに,0>2/gL
9 円運動