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