第3問
空欄 1-6にあてはまる最も適当な答えを解答群から選びなさい。
重力が働かない宇宙空間(慣性系)で, 人工的に重力を発生させる方法の1つは, 円
筒を中心軸のまわりに回転させ, その側面の内側に固定された円筒世界(非慣性系)を
設定することである。この円筒の半径がRのとき, その角速度Ωを1 とすれば, 地球表
面上で感じる重力 (その重力加速度の大きさをgとする)と等しい人工重力を遠心力によ
って作り出せる。このときこの世界における力学的現象について考えてみよう。 以下, 円
筒内部は真空とし, 運動はすべて図の平面内で起こるものとする。
拡大図
0°
R
0
t%3D0
0
図1
図2(a)
図2(b)
問1 図1のように, 地面(円筒側面)の上に台車を静止させ, その上にばねばかりを載
せる。この状態で物体Aの重さを, ばねばかりで測定するとWだった。この台車を一定
の速さvで円周に沿って円筒の回転の向きに動かしてみよう。すると物体 Aの重さは
2 となる。次に, この台車をいったん静止させ, 逆向きに動かすと 3 の速さで, 物
体Aの重さはゼロとなる。
g|