物理
高校生
解決済み

振り子が最下点を通るとき、糸の張力の大きさとおもりが受ける重力の大きさは、どちらが大きいか、または等しいか。

という問題で、最下点での力に関しては理解出来ました。ここで質問なのですが、逆に最も振り子が振れた時(いちばん左、右などに行った時)では、重力の、円の中心へ向かう方向へ分解した大きさと張力を比べると、どちらが大きいのでしょうか?

向心力を受けながら円運動を行うから常に円の中心へ向かう向きの方が大きいのでしょうか?

回答

✨ ベストアンサー ✨

向心力を受けながらというのは誤解な気がします。張力が向心力なだけですから。そのため端っこでは等しくなっています。遠心力でも考えたりしてみてください!

えい

張力が向心力なのは理解しています。そのためとはどのためでしょうか?速度が0になるからでしょうか?

A

本来、物体の運動は運動方程式から分かります。しかし、高校物理において円運動では物体の運動から(円の中心方向の)運動方程式が分かります。つまり、物体が速度vで円運動しているから向心力はF=mv^2/rとなります。
振り子の運動では端っこではv=0なので、(円の中心方向の)運動方程式はF=0となり、重力の円の中心方向の力と張力は吊り合っていると分かります。

えい

なるほど、理解出来ました!ありがとうございます!

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