【剛体の平面内での運動)
問3.剛体の平面運動として、右図のようにおもちゃのヨーヨーの回転運動を考える。
ヨーヨーを半径Rの円柱体と近似し、質量を M として密度は一様とする。ヨーヨーの重心が
運動する座標系をり軸、ヨーヨーの回転角を0、ヨーヨーの回転軸回りの慣性モーメントを1、
糸の張力の大きさをT、重力加速度の大きさをgとし、鉛直方向の上向きを軸の正方向とする。
糸
ヨーヨーには重さの無視できる軽い糸が巻きつけられており、糸の他端を手で掴む。
以下の問いの空欄に式を埋めよ。[教科書 PP.120-121 例題 4.12,参照](各1点、計 16 点)
回転
T
R
(1) 手は静止のまま、ヨーヨーが回転しながら鉛直下向きに落下したとする。ヨーヨーの重心の加速度
をa として、ヨーヨーの重心についての並進運動の方程式は、
「Mg
ハ