Physics
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว
！！！至急お願いします！！！
青く囲んであるところで、なぜこれになるのか分かりません。
解説をお願いします🙏
32 鉛直面内の円運動
図の半径r[m]のなめらかな半円筒の内面の最下点Aに
|向かって,質量m[kg] の小球を水平方向に速さvo [m/s]
ですべらせた。 重力加速度の大きさを g[m/s2] とする。
(1) 小球が図の点Bを通るときの速さvB[m/s] と,面
(2) 小球は図の点Cで面から離れたとする。 cos do を vo,
から受ける垂直抗力の大きさ NB [N] を求めよ。
g,r で表せ。
(3) 小球が半円筒の最高点 D を通過するためには, 0 がある大きさ
Umin以上である必要がある。 Umin [m/s] を求めよ。
慣性力
解 (1) 点Aを含む水平面を重
力による位置エネルギー
の基準水平面とすると,
点Aと点B間での力学
的エネルギー保存則より
1
mv ² = 1/2mvB²
2/2/m
+ mgr (1 + cost)
よって
UB
NB
002
r
mgcoso
2
VB
m - NB - mg cos 0 = 0
r
① ② 式より NB =m
0
mg
m
2
UB
r
iD
100
A
rcosgo
mg (2 + 3 cos 0) [N]
UB=√v02-2gr(1 + cos0) [m/s]
る
・・・・・・①
小球とともに回転する立場で考えると,点 B で小球には重力,垂
直抗力,慣性力がはたらく。半円筒の中心方向にはたらく力のつり
あいより
A
AB
・②
(2)
・③
คำตอบ
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