Physics
มัธยมปลาย
(3)で小球1についてのみの力学的エネルギー保存の式を立ててはダメなのですか？
PATH
28 剛体の回転
図のように、天井に鉛直に固定された支柱の下端Oの
まわりに,鉛直面内で自由に回転できる長さ 2αの軽い
100
O
小球2
棒が取り付けられている。 この棒の右端には質量Mの
小球1が固定されており棒の中点には質量mの小球
2が固定されている。はじめ, 小球1は支えられており, 棒は水平に保たれ
ている。重力加速度の大きさをgとして、以下の問いに答えよ。なお, 空気
抵抗や点0での摩擦は無視できる。
小球1の支えを静かに外すと. 棒は点〇のまわりに回転を始めた。 棒が回
転しているある瞬間において、小球2の速さは小球1の速さの (1) 倍であ
る。 よって, 小球2の運動エネルギーは小球1の運動エネルギーの (2) 倍
である。 したがって, 小球1が最下点に達したときの, その速さは (3) で
ある。このとき, 支柱の下端に棒から働く力の大きさは (M+m)g+ (4)
である。
(明治大)
小球1
m
2a
M
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