黒ペンで星マークつけてる所なんですが、 なぜ、k(1.5l-l)=mgになったか分かりません ❶角度θが生じたのは2lの時なんで2lではないんですか？ ❷なぜ、＝mgと書き換えれるんですか？

出題 23 円すい振り子 長さのばねの一端を固定して、他端におも りをつるしたら、ばねの長さは1.5になった。 次に図のように、 ばねがいつも鉛直線と角を なすようにおもりを水平面内で円運動させた。 0 このときばねの長さは21であった。 重力加 速度の大きさをgとする。 (1) は何度か。 (2) おもりの回転周期Tはいくらか。 解答のポイント! 「大地から見る」のか, 「回る人から見る」のかをはっきりさせること 解法 回る人から見て、円運動の解法3ステップで解く。 STEP1 回転中心は点 0, 半径rは27 sin 0 ① 速さはひとおく。 (ココは STEP2 遠心力は図7･5のようにな 中心で る。 ない! ya STEP3 物体に働く力は図7-5のよ うに書けるが、特にばね定数kは与 えられた条件より、おもりの質量をm として､ 遠心力 m v と mg (1.51-1)=k.0.54mg www ここで回る人から見るとおもりは 静止しているので、x,y 方向の力のつりあいの式より xkl sinem v² Y y: kl cos0=mg 2011), cost=0.5 .. 0=60° 1. 2. 3, 6D. v=√√3gl まって、周期は、 T= ( 1周の長さ 2πr) (速さ) 221 sin60° √3gl =2xV 9 21 oooooooooooo 図7-5 STAGE07 中心 円運動 83

等速円運動の課題研究です。 1枚目の質問への解答が分かりません。教えてください。

2 ミ 1 - 考察皿 等速円運動の向心力は 6 77mr っ と考えられる。 グラフから、最も適するfm、+r 1 。 、 補をとるとき、 定数は 4z2になることを礁かめな さい。

至急教えてください！

6. 5 のように, 中心 O に小さな穴の空いた水平で滑らかな台の上で, 糸をつけた質量 7, の小球に半径一定の円 運動をさせる。糸には O にある穴を通して台の下にある質量 7 の物体がもう一方の端にぶら下げられている。重 力加速度の大きさを 9 として, 次の問いに答えよ。 小球にある速度を与えると, 物体は静止した状態で, 小球は半径 7 の等速円運動をした。 (8) 小球の速度と角運動量の大きさを求めよ。 系を下に引っ張って, 小球がする等加円運動の半径を 6 (<7) に変 化させた。 (b) この半径変化の結果, 小球がもつ速度と角運動量の大きさは いくらになったか。 (c) 半径を変化させるため, 糸を引っ張ることによって小球にし た仕事を求めよ。 (d) 半径変化後の状態を端にぶら下げた物体の重力で実現するに は, 物体の質量を最初の値 7 の何倍にすればよいか。 (e) この半径変化によって小球の回転周期は最初の周期の何倍に なったか。

式さえたてられないです 教えていただきたいです、

質量 300 kgの人工衛星が、地球の平均半径に等しい高度で地球を回って いる。 人工衛星の (a ) 軌道速度、(b) 回転周期、および (c) 人工衛 星に働く重力を求めよ。 Es と に で トー コン ご si 2

この「回転鏡Mが2θだけ回転すると戻ってきた光は反射の法則により光源Sの方向から角度2θだけずれてLに進む」というのが何故なのか全く理解できないので誰か説明お願いします！

剛題22? フーコーの測定 フーコーは、回転する鏡を使って光の速さを測定し ようとした。光源S から出た光は回転鏡 M で反射され る。反射された光は鏡 R に進んだ光だけが回転鏡 M に もどってくる。この間に M は回転し A から A'に変わ っているから M により反射された光はL の方へ進む。 フーコーは M と R の距離を 20[m]、光源S と Mと _の距離を 0.519[m]、回転数を 800 回/秒として、S とし とのずれを 0.70[mm]と観測 した。 この実験から求めら れる光の速さはいくらか求めてみよ う。 解答のポイント> 回転鏡Mがのだけ回転すると、 戻ってきた光は反射の法則により 光源S の志向 から角度 2のだけずれてしに進む。 ^ {考え方) 回転鏡M が9のだけ回転する間に光はMとR の往復距離を進むから、9 の回転角か9 ゝヽれば光の速さが求まる。 回転の回転周期 7 と回転孝ヵ の関係は、 旨 ( CS aaai 6 す Tv 7 2え 記放 |とする1 所 回転鏡Mの回転数を毎秒回とすると、9回転するのに要する ンー