Geography
มัธยมปลาย
（1）と（2）でS1を分解しているのと、mgを分解してるのとで、違っていますが、どうやって分解する力を決めているのか教えてください。
58.振り子の糸の張力 長さ1の軽い糸aの一端に質量m
のおもりをつけ,これを天井からつり下げた。別の糸bをおも
りにつけて水平方向に引くと, 糸aと鉛直方向のなす角が0の
ところでおもりは静止した。 重力加速度の大きさをgとする。
(1) このとき, 糸aの張力の大きさ S. を求めよ。
(2) 次に、糸bを静かに切る。糸bを切った直後の,糸aの張力の大きさ S。 を求めよ。
(3) おもりが最下点を通過する瞬間の,糸aの張力の大きさ Ss を求めよ。 例題15,64
0
糸a
糸b
のここがポイント
58
らは、
振り子の運動では力学的エネルギーが保存される。また, おもりとともに運動する観測者か
と遠心力がはたらき, 円運動の半径方向について力のつりあいが成りたつ。 振り子の糸にそっ
の力の成分を考える。
に見え
(1)おもりには重力 mg, 糸aが引く力S.,
糸bが引く力fがはたらく。
力のつりあいより
水平方向:Sisin0-f=0
鉛直方向:Sicos0-mg=0
S」
Sicos0
0
0
b
Sisin 0,
f
Nなんて
う
mg ma cost
いる。
mg
COs 0
2式より S=ト
o C
(2)糸bを切るとおもりは円運動を始める。
おもりとともに運動する観測者から見
ると,おもりには遠心力がはたらき, 糸
にそった方向について力のつりあいが
成りたつ。
糸bを切った直後は, おもりには重力
mg, 糸aが引く力 S2がはたらく。お
もりの速さは0であるから, 遠心力は0である。糸にそった方向の力の
図a
2代
してんの
a
S2
mgcos@
mgsin 0
mg
図b
つりあいより
S2-mgcos0==0
nぶ島下占を通過する瞬間の速さ
よって S2=mgcos 0
I
別解 糸にそ
い。
の イロ ト
1
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