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鉛直面内の円運動

CoddyのPhysicsジャーニー「力学」セクションの一部。レッスン 75/94。

鉛直円運動では、重力は常に下向きに働きます。中心向きを正とすると:

top: T + mg = mv²/r, bottom: T - mg = mv²/r

中央の杭を中心に、ひもにつながれた球が鉛直円運動をしている。最上点では、張力 T と重力 mg はどちらも下向き、つまり中心向きに働く。最下点では、より長い張力の矢印が上向き、つまり中心向きに伸び、重力は下向き、つまり中心から遠ざかる向きに働く

最上点では両方の力が中心向きに働き、最下点では重力は中心から遠ざかる向きに働きます。

張力は一番下で最も強く働きます。ジェットコースターでは、座席の垂直抗力 N が T の役割を果たします。くぼみの一番下では、乗客はより重く感じます。

challenge icon

チャレンジ

質量が60 kgの乗客がジェットコースターに乗って、谷の底を通過します。そのとき、乗客の加速度は谷の中心に向かって真上に5 m/s²です。座席から受ける垂直抗力Nを求めなさい。

自分で試してみよう

quiz icon腕試し

このレッスンには短いクイズがあります。レッスンを始めて解答し、進捗を記録しましょう。

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