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