鉛直面内での円運動 長さしの軽い糸の一端を点O , 他端に質量 の小球をつるす。衝を水平随った状態から小球を 静かにはなして, 鉛店面内で小球を運動させた。小球 の軌道の最下点Pから距離テだけ真上の点Qにある細 い釘により, 糸が鉛直になった瞬間に, 小球の円運動 の中心は点Oから点Qに変わった。その後。右の図の ように, 系と OQ とのなす角がの9になった直後に, 糸 がたるんだ。このとき。 = とすると。 9はいく らか。

@ 重力加速度の大きさをのとする。和糸と OQ との なす角が のになったときの小球の速さを ぃとし, 点P の高さを重力による位置エネルギーの基準面にとると. 力学的エネルギー保存の法則より, zoとニテカゲ+zg Xん0+cosの AE r3 7 ) -系と OQ とのなす角が 9になったときの未の張力の 、 大きさを分とすると, 円音動の運動方程式は。