例)
16)等速円運動
ばね定数 25N/mのばねの一端に, 質量0.10kg のおもりをつ
け。他端を固定して, 図のように, なめらかな水平商上で等
速円運動をさせる。 角速度が10rad/sのとき, ばねの長さは
0.50mになった。円周率を3,14として, 次の名期に答えよ。
(1) このときの等速円運動の周期はいくらか。
ばねの自然の長さはいくらか。
)おもりは, ばねの弾性力を向心力として, 等速円連動をしている。 ばな0
性力は,フックの法則から考えることができる。
(1) おもりの周期T [s) は, T=
Z
から, T= 2x
(2) 向心力は, おもりがばねから受ける弾性力である。 その
大きさF(N)は,ばねの自然の長さを1,(m)として, フック
の法則F=kxから,
F=25×(0.50~)
おもりの運動方程式mru?=E(pM式())から,
0.10×0.50×10=25× (0.50-)
両辺を25で割って整理すると,
2×3.14
10
0,628s 0.63s
の
性力
ばねの弾性力の大きさ
をF. ばれ完動をん,作
びをxとすると。 ブック
の法側は, F=kzと表
される。
0.20=0,50-
1-0.30m
