物理
高校生
黒ペンで星マークつけてる所なんですが、
なぜ、k(1.5l-l)=mgになったか分かりません
❶角度θが生じたのは2lの時なんで2lではないんですか？
❷なぜ、＝mgと書き換えれるんですか？
出題
23 円すい振り子
長さのばねの一端を固定して、他端におも
りをつるしたら、ばねの長さは1.5になった。
次に図のように、 ばねがいつも鉛直線と角を
なすようにおもりを水平面内で円運動させた。
0
このときばねの長さは21であった。 重力加
速度の大きさをgとする。
(1) は何度か。
(2) おもりの回転周期Tはいくらか。
解答のポイント!
「大地から見る」のか, 「回る人から見る」のかをはっきりさせること
解法
回る人から見て、円運動の解法3ステップで解く。
STEP1 回転中心は点 0, 半径rは27 sin 0 ① 速さはひとおく。
(ココは
STEP2 遠心力は図7･5のようにな
中心で
る。
ない!
ya
STEP3 物体に働く力は図7-5のよ
うに書けるが、特にばね定数kは与
えられた条件より、おもりの質量をm
として､
遠心力
m v
と
mg
(1.51-1)=k.0.54mg
www
ここで回る人から見るとおもりは
静止しているので、x,y 方向の力のつりあいの式より
xkl sinem
v²
Y
y: kl cos0=mg
2011), cost=0.5
.. 0=60°
1. 2. 3, 6D.
v=√√3gl
まって、周期は、
T= ( 1周の長さ 2πr)
(速さ)
221 sin60°
√3gl
=2xV
9
21
oooooooooooo
図7-5
STAGE07
中心
円運動
83
回答
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なるほど！
図が曖昧だったのでめっちゃ助かりましたm(_ _)m