力学

【演習】遠心力

物理【力学】第16講『遠心力』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

遠心力加速度運動する観測者は慣性力を認識しますが,加速度を生じる運動は何も直線運動だけではありません。円運動だって加速度を生じる運動ですよね?...
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問題

[Level.1]
2つの物体の間には万有引力という引力がはたらくことが知られている。 物体が受ける重力とは,物体が地球から受ける万有引力と,地球の自転による遠心力の合力のことをいう。 北極と赤道付近ではどちらが重力が大きいか。 ただし,万有引力の作用線は2物体の重心を通る直線である。

[Level.2]
半径15mの円周上を速度10m/sで等速円運動している自動車がある。 車内にいる60kgの人が受ける遠心力の大きさはいくらか。

[Level.3]
あらい面をもつ回転台に,回転軸からrだけ離れた位置に物体を置く。 回転台の角速度ωを徐々に大きくしていくと,ω=ω0になったときに物体は台上をすべりはじめた。 物体と回転台の間の静止摩擦係数を求めよ。 ただし,重力加速度をgとする。

この下に答えを載せていますが,まずは自力で考えてみましょう。


答え

[Level.1]
北極

[Level.2]
4.0×102N

[Level.3]
\frac{r {{\omega}_{0}}^2}{g}

(※ 解説は現在準備中。)