82 第1編■力と運動
164円錐容器の側面での等速円運動 図のように、底面と
側面とのなす角度が0の円錐を水平面に置き、円錐の頂点に長さ
1の糸の一端を結び、糸のもう一端に質量mの小さな物体を固定
する。側面と物体の間にはたらく摩擦力はないものとし,重力加
速度の大きさをg とする。
(1) 物体に速度を与えたところ, 物体は側面上をすべりながら角
物体
速度で等速円運動を始めた。 物体とともに運動する観測者から見るとき, 物体に
はたらく遠心力の大きさF, 糸が物体を引く力の大きさS,および側面が物体に及ぼ
す垂直抗力の大きさNを求めよ。
(2) 角速度を徐々に大きくしていったところ, 物体は側面上をすべることなく, 等速円運
動を始めた。 このときの円運動の周期Tを求めよ。
例題 35,169,170, 174