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力学
00oo28 円運動
長さ1の軽くて細い糸の一端に質
量mの小球をつけ, 他端を点Aに固
定する。また,Aから鉛直下方
のところにある点Bに,細くて滑ら
かなくぎが水平に固定してある。く
ぎに垂直な面内で糸を張りながら小
球を持ち上げ,糸が鉛直線となす角
A
あと
す
1して、
F
E
d4B
しるがし
m
ウ
を 0=60° にして,小球を静かに放
す。重力加速度をgとする。
T 合
(2
) 小球が最下点Cを通るときの速さ vo はいくらか。 き上
(2) 小球が点Cを通る直前での糸の張力 Ti はいくらか。また,点Cを
通った直後の糸の張力 T, はいくらか。
上がる前に
0(3) 小球が点Bと同じ高さの点Dを通るときの糸の張力 To はいくら
るためには、 路面
(4) 小球が図の点Eに達したとき,糸がゆるんだ。ZEBD =aと
車& エ
か。
して,sin a を求めよ。
(5) 糸がたるむことなく小球がBを中心とする円弧をえがいて運動し,
Bの鉛直上方-1のところにある点Fに達するためには,はじめの
角0はいくら以上でなければならないか。その角度を 0。として.
cos Oo を求めよ。
(筑波大+名古屋大)
Level(1)
Base 鉛直面内の円運動
■力学的エネルギー保存則
■遠心力を考えて。
半径方向での力のつり合い
DT
Point & Hint
50
士党
鉛直面内の円運動を解く鍵は右のよ
うに2つある。
(2) 直前と直後では円運動の半径が
-kに注音
