高2物理2021 2.7.8.振り子の周期⑤半円形レール上の単振動

火曜日, 10月 26, 2021

高2 高校物理 単振動

t f B! P L

 「図のように,半径$R$の半円形のレールが取り付けられた台が,水平面上に固定されている.半円形のレールの中心から鉛直下向きに下ろした線と水平面との交点を原点として,右向きに$x$軸をとる.いま,座標$d$の鉛直上方に質量$m$の小球を静かにおいたところ,小球は原点を中心に単振動を始めた.$R\gg d$として単振動の周期を求めよ.」

 半円形レール上にある物体の単振動について考えます.ここでの復元力は,物体がレールから受ける垂直抗力の水平成分です.「2.7.9.連結した2物体の単振動」でも同じように考えるので,まずはレール上の小球の単振動について理解を深めましょう.

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