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25_80 物理:様々な運動 / 物理:円運動と単振動

等速円運動の基本がつまった計算問題

著者名: 藤山不二雄
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等速円運動における角速度、速さ、加速度、合力の基礎がつまった問題です。

重さが0.2kgのおもりに30cmのヒモをつけて、おもりのついていない部分を持って、おもりを回転させます。周期は1秒です。このとき、次の問に答えなさい


角速度を求めなさい

周期が1秒ということは、1秒に1回転するということですね。
したがって角速度ωは、次の公式を使って求めることができます。


ω=2π×1(秒)=2π(rad/s)となります。

おもりの速さを求めなさい

等速円運動の速さを求める公式を使います。「v=rω」でしたね。これによって
v=0.3×2π=0.6π(n/s) となります。

おもりの加速度を求めなさい

等速円運動の加速度を求める公式を使います。「a=vw」でしたね。これによって


おもりがヒモを引っ張る力を求めなさい

おもりがヒモを引っ張る力Fは、「F=ma」(重さ×加速度)で求めることができました。これによって



この手の問題は、公式を覚えているかがすべてです。公式が不安な人は、もう1度単元を振り返って、公式、そして単位をしっかりと確認しなおしましょう
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『チャート式 新物理ⅠB・Ⅱ』 数研出版
『教科書 物理Ⅱ』 東京書籍

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