物理
高校生
（3）の問題で、回る人自身から見たつり合いの式よりV1を求められることは分かったのですが、
なぜそのつり合いの式で求めたV1が円運動を維持するための速さの上限だと分かるのですか？
〔B〕 2022 岩手大 <改>: 2/25. 前期 【理工,農】
図のように、 直方体でモデル化した自動車が半径r 〔m〕
の円形の水平なコース上を等速円運動している。 自動車と
運転者の合計の質量はM〔kg〕で,重心 G に集中している
ものとする。 自動車がコースの外側に押し出されることを
妨げる摩擦力の最大値は、 自動車と路面の静止摩擦係数μ と
垂直抗力の積で表すことができるものとする。 また, 自動車
は運動中に路面から浮き上がらないものとする。
(1) 角速度をω〔rad/s〕 としたとき, 自動車の速さv 〔m/s] とコースを1周するために
必要な時間T 〔S〕 を、 それぞれg,r, M,ωのうち必要なものを用いて表せ。
(2) (1) のとき, 重心Gに作用する遠心力の大きさ F 〔N〕 を,g,r,M,vo のうち必要なもの
を用いて表せ。
(3) 自動車が回転半径rの円運動を維持するための速さの上限 v 〔m/s] を,g,r,M,μのう
ち必要なものを用いて表せ。
角速度自動車
(質量)
重心 G
T
回転半径
上面
断面
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