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遠心力を考える場合は力の釣り合いで解く。
運動方程式を立てる場合はそれで解く。
どちらのやり方も同じです。もちろんその二つの問題は理論的にはどちらのやり方でもできます。
右のような少し難しい問題の場合は遠心力を考えた方が簡単だから(力の釣り合いだけで解ける)からそうしているのです。もちろん静止系でで考えることもできますが、難しいのでお勧めしません。基本的に難しい問題であればあるほど遠心力の考え方が活きることが多いです
Physics
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว
53の問題では遠心力について考えていないのですが、7の問題で遠心力について考えているのはなぜですか？
球を速
52. 地球の公転運動 地球の公転は, 太陽を中心とした等速円運動と考える ま等速
けが
その周期は3.2×10's (1年), 半径は1.5×10mである。このとき,地球の小球
さ, 向心加速度(太陽に向かう加速度)の大きさをそれぞれ求めよ。
用いて
(S)
53. 等速円運動 自然の長さがしのばねの一端に,質量
mの小さなおもりをつけ, 他端を回転軸にとりつける。
(8? £1
おもりは,水平に置かれた円盤上の, 半径に沿ったなめ
らかな溝の中に置かれており, 円盤の回転にあわせて回
転する。この円盤を角速度で回転させると, ばねは長
さだけ伸びた。
- Su(Bain!)
(1) このときのおもりの回転数. 周期, 速さを求めよ。
(2) おもりが受けている向心力の大きさと, ばねのばね定数を求めよ。
ヒントおもりの回転半径は、ばねの長さに等しく, 1+x である。
54. 摩擦と向心力 粗い回転盤の上で、回転軸からの距
離が10cm のところに物体を置き,円盤の回転数をゆっ
くりと大きくしていくと、 毎分60回転をこえたとき, 物
体がすべり始めた。 重力加速度の大きさを98m/s²
回転軸
1)
等速
10 5
仙力内
P
円錐
半頂角
の糸の
円金
球がら
加速)
小
垂
V
↓
2.0m/s2
do
発展例題 7
斜面上の物体と慣性力
図のように、摩擦のない溝がある, 水平面となす角が0の斜面
をもつ台を点Qを通る鉛直な軸のまわりに一定の角速度で回転
させる。 質量mの物体が, 回転軸から距離rの点Pに置かれてい
るとき,物体がすべり落ちないための最小の角速度を求めよ。た
だし,重力加速度の大きさをgとする。
台とともに回転する座標系 (観測者
指針
の立場) を基準に考える。 物体には,重力, 垂直抗
力, 遠心力がはたらき,垂直抗力
最小の角速度では,そ
れらの力はつりあって
いる｡
mgsino
mrw² coso
「遠心力
mrw²
20mg
@=
g
V r
発展例題 8 鉛直面内での円運動
図のような傾斜軌道を下り、半径rの円形のレール
を滑走する台車について考える。台車の質量をm,重
力加速度の
解説 求める角速度をωとする。 台ととも
に回転する観測者には,物体に図のような力がは
たらくように見える。 斜面に平行な方向の力のつ
ADIY
りあいから、
mgsino-mrw²cos0=0
-tan0
4. 円運動 39
A
発展問題 67,68
回転軸
P
So
MOTANU
発展問題 64, 65,66
C
B
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