良問 力学39：板の穴を通る糸と円運動・回転する板

このシミュレーションについて

板の穴に糸を通して、板上の小物体 A と、下にぶら下げたおもり B をつなぐ。摩擦のない等速円運動の速さと、回転する板の上で A が静止できる角速度の範囲を、遠心力（向心力）のつり合いで確かめる

動かせる条件

A の質量 m ／ B の質量 M ／ A と穴の距離 r ／ 静止摩擦係数 μ（(2)のみ） ／ 場面 ／ (2) 板の角速度 ω ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• B のつり合いから T が決まる。A は板の上で円運動をするので、向心力 m r ω² を T と摩擦力 f がまかなう。f は内向きにも外向きにも向き、その大きさは μmg 以下。
• やってみよう：①(1) で M を大きくすると、A の速さがどう変わるか見る。②(2) で ω を上限・下限の外へ出すと、A は外側・内側へ滑る。③μ を変えて、ω の範囲の広さがどう変わるか見る。

使い方

• スライダーで条件を変えると、結果がどう変わるか確かめられます。
• 「一時停止」「リセット」「速さ」で、動きを止めたり、ゆっくり見たりできます。
• 図の上をクリック・ドラッグできるものは、点を選んだり、物体を動かして初期条件を決められます。
• 右の欄の数値（理論値・実測値）やグラフで、予想と結果を照らし合わせてください。
• 「全画面」で、教室のスクリーンに大きく映せます。

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