Question

Minions

1枚目→問題
2枚目→私の考え(黒)＆解答解説（赤）

何故Tcosθ=mgでないのか分かりません。
よろしくお願いします🤲

206. 鉛直面内の円運動 長さlの糸の一端に質量mのおも
りをつけ, 他端を点0に固定して, 振り子とする。 糸が鉛直
方向と角0をなすように, おもりを点Aまでもち上げ,静か
にはなした。 おもりの最下点をB, 重力加速度の大きさをg
として,次の各問に答えよ。
(1) おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。
(2) 最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。
(B) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。
ヒント (1) このとき, おもりの速さは0なので, 向心力は0 となる。
(3) おもりは,重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。
0
0
B
tom ors
Ad cope
例題29
mm
Ing

206
2
0
m
mg
2
T
Tsing
TrOSO
A
ting
m
mg coso.
(1) 張力Tとおく。 速さが0なので、糸に倦った方向
の力がつり合う。
TCOSO mg
mg T-mg coso.
Fo
COSO
ma
coso [N]

つりあい 円運動 張力 鉛直内

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

沢木陽織

それだと合力を考えた時に真左になるので、玉が真左に加速することになりますが、実際はそうではありません。
正解は、「糸を伸ばす方向にも糸を縮める方向にも加速しない」です。そのため、糸に沿った方向で力の釣り合いが成立します。

沢木陽織

すみません、今考えると誤解を産みそうな表現をしてしまったので補足します。
振り子において、いつでも糸に沿った方向で力のつりあいが成立するわけではありません。
振り子の運動は円運動であって、円運動の中心方向の加速度は速度の2乗に比例します(どちらかと言えば、このような加速度を受ける物体が円運動をする、と言った方が正確ですが)。そのため、速度が0となる振り子運動の端っこでは、中心方向、つまり糸に沿った方向の加速度が0となるため、糸に沿った方向で力のつりあいが成立します

Minions

ありがとうございます😊