物理
B 等速円運動の周期と向心力の大きさの関係を調べる実験について考えてみよう。
この実験で用意するものは, 小さくて質量が等しいおもり 21個, 両端がなめら
かな細長いアクリルパイプ, 軽くて伸び縮みしないナイロン糸である。図2のよ
うに,パイプに糸を通し, 糸の先端につないだ1個のおもりを回転体とし, 残り
のおもりのいくつかを糸の他端につり下げて, パィプのみを鉛直に持って回転体
を水平面内で等速円運動させる。 このとき, パイプの先端から回転体までの距離
をL,等速円運動の半径をRとする。
L
R
パイプ
おもり
図 2
糸につり下げるおもりの個数をいろいろ変えて, Lが一定になるように周期を
変えて回転体を水平面内で等速円運動させた。このときの糸につり下げたおもり
の個数と等速円運動の周期の関係を調べた。等速円運動の周期をT, 糸につり下
げたおもりの個数を Nとして, と Nの関係をで示し, それらを結んでグラ
フを点線で描くと, 図3のような結果が得られた。
T°
10
9
8
7
6
5
4
1
1
20 N(個)
5
10
15
*32