(1)の答えはa=lω^2ですが、lоではなくlを使うのは、等速円運動をしているときに加速度が働くからと言う解釈で良いでしょうか？

80g 第1編■力と運動 155 等速円運動■ なめらかな水平面上の点Oに, 自然の 長さがる。 [m] の軽いつる巻きばねの一端をつけ, 他端に質量 m[kg] の小球をつけて,角速度w [rad/s ] で等速円運動をさ せると, ばねの長さは1[m] になった。 (1) 小球の加速度の向きと大きさ a [m/s ] を求めよ。 (2)この円運動に必要な向心力の大きさ F [N] を求めよ。 季 (3) このばねのばね定数k [N/m] を求めよ。 例題 33 L C m rllllllllll

物理の問題です。図に力は書いたんですが、答えの求め方がわからないので解説お願いします。

静止して見える 考えよう! ② なめらかな水平面上で質量m[kg]の小球をつけた長さ] [m]の糸の他端を中心にして角 速度w [rad/s]速度v[m/s]で等速円運動をさせた。 次の観測者から見たとき、円運動を続けるのに必要 な力の大きさF[N] はいくらか。 ωを使った場合と、 vを使った場合の2通りでかけ。 (a) 静止した人から見る。 (b) 一緒に円運動をしている人から見る。 r w m r im

どうして(1)で遠心力を考慮していないのでしょうか？速くすればするほどmrω²/sinθ分大きくなっていくのではないのでしょうか？

基本例題12 円錐振り子 図のように、長さの糸の一端を固定し、他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を0, 重力加速度の大きさをyとして, 次の各問に答えよ｡ (1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 指針 地上で静止した観測者には, おもり は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として、水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1) では,鉛直方向の力のつりあいの式(2) では円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。なお,円運動の半径はUsin0 である。 解説 (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scost=mg mg coso S = - こ S Scost Ssine img (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0mgtan0が向 心力となる。 運動方程式 mrw² = F から、 m (Usind) w2=mgtan0 周期T は,T= 2π W 基本問題 55,56,57 = =2π 00 (= Icoso g g l cos 0 別解 (2) おもりとともに 円運動する観測者に は,Sの水平成分と 遠心力がつりあって みえる。 力のつりあ いの式を立てると, (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m (Isine) w²-mg tan0=0 m m (Isin) w² Ssin0=mgtan mg 【Point 向心力は、重力や摩擦力のような力 の種類を表す名称でなく、円運動を生じさせる 原因となる力の総称で、 常に円の中心を向く。 第Ⅰ章 力学

物理の向心力なんですが、2.3.4が全くわからないです。1は友達に教えてもらいわかったのですが、2.3.4が誰に聞いても分からないので教えていただきたいです。 よろしくお願いします。

次の各場合について,等速円運動に必要な向心力はどのような力か答えよ。(基準ⅢII(規準)) また, 物体にはたらく力の名称を全て答えよ。 (基準IV) (1) なめらかな水平面上で、糸に取りつけた小球の等速円運動 (2) 回転するあらい水平な台の上に置かれた消しゴムの等速円運動 (3) 水平に置いたコップの底で、なめらかな側面にそって回る小球の等速円運動 (5) 水平に置いた碗(わん)のなめらかな内面にそって、一定の高さで回る小球の等速円運動 (5) (1) 向心力 はたらく力 (2) 向心力 はたらく力 (3) 向心力 はたらく力 (5) 向心力 はたらく力

高校で習わなかったので教えてください！

さをaとすると a=rw2 = 2.0×(0.50)=0.50 4.9m/s2 問5 向心力の大きさをFとすると, F=ma=2.0x0.50m² 9.9N 270 T ra² = 1x 【確認問題】 なめらかな水平面の上に, ばね定数k, 自然の長さ1の軽いばねの一端を固定し、他端に質量mの 小球をつけて等速円運動させると, ばねの長さは1になった。 1 向心力である, ばねの弾性力の大きさを求めよ。 2 小球の加速度の大きさを求めよ。 3 小球の速さを求めよ。 4 円運動の周期を求めよ。 5 円運動の角速度を求めよ。 29 66666666

なぜ第一宇宙速度の問題ではGを使わないのでしょうか？160番のような問題ではGを，使います。何故なのか意味がわかりません

rlm」 の法則 基準点 59 第1宇宙速度 人工衛星が地球の地表すれすれを、円軌道を描いて回るときの速 さを第1宇宙速度をいう。地表における重力加速度の大きさを 地球の半径をR する。 1)第1宇宙速度をg, R を用いて表せ /2)g=9.8[m/s²] R=6.4×10°[m]とするとき第1宇宙速度の値を求めよ。 121 17 センサー 45 46

（1）でTcosθ-mg＝0にならない理由を教えてほしいです

知識 213. 鉛直面内の円運動 長さLの糸の一端に質量mのおも りをつけ、他端を点0に固定して, 振り子とする。 糸が鉛直 方向と角をなすように, おもりを点Aまでもち上げ、静か にはなした。 おもりの最下点をB, 重力加速度の大きさをg として、次の各問に答えよ。 (1) おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。 (3) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。 ヒント (1) このとき,おもりの速さは0なので, 向心力は0 となる。 (3) おもりは,重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。 B ↑ m A 例題30 8. 円運動 103

なぜ、mrω2乗がでてきたのですか？ 教えてください。

164 問題演習 万有引力の問題を解く! 地球上のどこから見ても静止 1 して見える静止衛星は、赤道 上空の円軌道を地球の自転周期と同 じ周期で回っている人工衛星であ る。地球の質量をM. 地球の自転周 期をT, 万有引力定数をGとしたと き、 静止衛星の軌道の半径はいくら 元流 ② の関係は、 解く!」 27 準備 周期Tと角速度 mrw² = G よって, Mm 下のわ mruなのか 10-17 周期T (地球の自転周期と同じ) T= です。 これは公式として覚えておいて よいですが､忘れたときは, 角速度 2 (1秒で2ラジアン) で回転する円 運動の周期は1秒ですから, そこから 簡単に導けます。 END そこで,角速度 ω を使った円運動の 運動方程式を立てます。 求める軌道半径をr. 静止衛星の質量をmとすると, 円運動の(動径方 向の) 運動方程式は, r = (GM) + この式に=準を代入して. 静止して見える T 地球 8-18 周期T (地球の自転周期と同じ) 地球 M 円軌道 RIC 3 GMm m

①円筒内面から離れるってどういう意味ですか？ ②また、mv2乗/aってどこから来ているのですか？

130に固定し、他端に小球を結ぶ。 はじ 縮みしない系を点 小球は最 水平方向に大注きたの初速度を与えたとき 糸がぴんと張ったまま小球は円運動し, した瞬間に糸がたるみ, 小球は放物 運動するようになった。 点 からだけ鉛直 一方の点を点としたとき、<ROQ=0で (0< <吾とする)。このときの初 「あった 速度の大きさの値を 0 を用いて表せ。 ただし、 重力加速度の大きさ をgとする。 最下点Pで静止している。この小球 R 0 0. 第7講 円運動 P V₂ a cost 0. U 図7-26 Q この問題は,問題演習②と基本的に同じ問題です。糸につな 橋元流でがれた円運動と円筒内面の運動は、働く力が糸の張力か面から の垂直抗力かの違いだけで,本質的に同じです。糸がたるむと 解く! いう条件は、円筒内面から離れるということと同じで、糸の張力が0にな やどういうみれ るということですね。 また、問題演習②では小球は最高点まで達しましたが,この問題では最 高点に達するまえに糸がたるんでしまうという点だけが異なります。 点Qでの小球の速さを”として,まず円運 動の運動方程式を立てましょう。 小球の質量 をmとしておきます。 点Qにある小球から円の中心0に向かって 一軸をとります。 小球に働く力は, ①重力mg, ② 《タッチ》 している糸からの張力です。 張力の大きさを とします(糸がたるむ瞬間 このTは0に ります)。 mg (mg cost Vo 図7-27 mg sinbo 軸に対して重力mgがななめですから分解すると,重力のæ成分は cos be となります。 糸の張力も重力の成分も、点Qの位置ではどち

mv2乗/Rってどこから来たのですか？ 解説読んでも分かりません。

2 半径Rの円筒が中心軸を水平 にして固定されている。この 円筒の内面の最下点Pに小球を置 き,円の接線方向に初速度を与え る。このとき小球が円筒内面から離 れることなく円運動をつづけるため には、初速度の大きさをいくら以上 にすればよいか。 ただし, 重力加速 度の大きさをgとし, 円筒内面はな めらかであるとする。 三橋元流で 解く! 1/1/12 となり. 0 ですね。 なめらかな面なので力学的エネルギー保存則が成立します。 そこで、次 のような問題を考えてみましょう。 準備 図7-23のようななめらか な斜面があって, 小球に最下点で初速 度を与えて, 高さ2Rまですべり上が らせるにはどれだけの初速度の大きさ が必要かという問題です。 この場合,小球は高さ2Rにぎりぎ り達すればよいので, 高さ2Rのとき 速さ0でかまいません。 そうすると, このぎりぎり2Rまで達するときの初速度の大きさを1とすると､力学 エネルギー保存則より. 2 mv² = mg 2R R 円筒内面の最高点をQとします。点Qは点Pの真上でPから 測って高さ2Rです。 小球が円筒内面から離れることなく円 動をつづけるということは, 小球が点Q まで達するということ Vo P 図7-23