2019年11月23日

高校物理「力学」「円運動」A

高校物理「力学」「円運動」A

長さlの糸の一端を天井に固定し、他端に質量mのおもりをつけて、糸と鉛直方向とのなす角が一定の値θになるように水平面内で等速円運動させた。重力加速度の大きさをgとして次の問いに答えよ。
(1) 円運動の回転半径rを求めよ。
(2) 糸の張力Tの大きさを求めよ。
(3) 円運動の角速度ωを求めよ。



(2)の解答解説はこのページ下に掲載します。


センター過去問




まずはおもりにはたらく力を図に表します。

おもりから鉛直下向きに重力mg,おもりから水平外側に遠心力fを描くと、

mgとfの合力が糸の張力Tとつり合う力になります。

mgとfの合力と重力のなす角は、前回の「糸と鉛直方向とのなす角θ」と同じなので、相似な直角三角形だから、三角比の定義より

mg=Tcosθ

となります。

これをTについて解くと、

T=mg/cosθ


(3) 円運動の角速度ωを求めよ。


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posted by えま at 11:52| Comment(0) | 高校物理 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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