B
リード C
基本例題 12 等速円運動
>>44,45,47,48
なめらかな水平面上の点に、長さ0.50mの軽い糸の一端を固定し、他端に質量
1.0kgの物体をつけ, 速さ 2.0m/s の等速円運動をさせた。
(1) 等速円運動の周期 T [s] を求めよ。
(2) 物体の角速度 の [rad/s] を求めよ。
(3) 物体の加速度α [m/s'] の向きと大きさを求めよ。
(4) この運動を続けるのに必要な向心力 F〔N〕 の向きと大きさを求めよ。
(5) 糸が18Nまでの張力に耐えられるとするとき, 最大の角速度' [rad/s] を求めよ。
脂糸の張力が等速円運動の向心力の役割をしている。
2πr
緊習 (1) 等速円運動の周期の式 「T= V
第4章●等速円運動慣性力 31
より T
2×3.14×0.50
2.0
-1.6s
(2) 等速円運動の速度の式 「v=yw」より
-=4.0rad/s
2.0
V
r 0.50
(3) 等速円運動の加速度の式「α=rω°」
より α = 0.50×4.02-8.0m/s2
KKS
向きは円の中心点0を向く。
(5) 角速度が最大のとき
F=mrw=18
が成りたつ。
〈物体
向きは円の中心点0を向く。
(4) 等速円運動の向心力の式「F=mrw²」より
F = 1.0×0.50×4.0² = 8.0N
2.0m (5
Somat
F=1.0×0.50×⑦=18
よって 36 ゆえにω'=60rad/s
5
"L
1
