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問題演習
円運動の頻出パターンの問題を解く!
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図のように頂点Pが最下点に
あり 母線が鉛直と0の角を
なす円錐がある。 頂点Pから高さん
の円錐のなめらかな内面を, 質量m
の小球が高さを変えずに等速円運動
している。 この小球の角速度の大き
さと円運動の周期を求めよ。
次に円運動の中心を0として, 小球
から点に向かって座標軸を引きま
す。それに垂直に座標軸」を引きます。
小球に働く力は①重力mg,②
《タッチ》している円錐内面からの垂
直抗力です。 その大きさをNとしてお
きます。
P
0
N sin 0 = mg
水平面内の円運動の問題です。 Theme 3 Step 1の円錐振り
橋元流で子と同じように解けばいいですね。 まず問題図からわかるよう
に,この円運動の半径は, 与えられた記号を使ってん tan で
解く!
Oj
xC
図7-20
'm
0
N cost
図7-21
Nsin0
mg
Nは座標軸に対してななめですから,
分解します。 すると, 軸方向の成分
は N cos 0, y 軸方向はNsin 0 となり
ます。
P
J-17-152KG X TAN COX
小球は鉛直方向には動きませんから,y 軸方向の力のつりあいの式を書
きましょう。
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