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振り子の方向
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- rnakamra
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大雑把に説明します。 ピンで固定されている剛体には遠心力が働きます。 ですから、もし図にあるような状態でフリーにすると重心が外向きに移動するようになります。つまり、下向きに振れます。 この棒が回転している軸に対して垂直になると重心が一番遠くなるのですが、この段階で棒が軸の回転している向きとは垂直な(θの向き)の運動量を持っているため、そこで止まることができずさらに下向きに振れていくのですが、ここからはだんだん減速していきます。 動きをはじめた状態と上下逆になったところでこの方向の運動量はゼロになります。 その段階でも軸は回転しているので遠心力で今度は棒が上に振れます。 後はこの繰り返し。
- yokkun831
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初歩的には，ともに回転する立場から見ると剛体棒は遠心力を受けるように見えるので，これが重力の代わりをして振動が起こるのです。ただし，この遠心力はωの回転軸からの距離によって変わるので，振れ幅が大きい場合は，その振れ方は重力下のものとは多少異なることになるでしょう。振れ幅が小さいときには，重心が受ける遠心力はほぼ M・L/2・ω^2 に等しいので，これを重力と置き換えた剛体棒振子に等しくなります。 剛体棒をωの回転軸に垂直にしたまま（θ＝０）にすると，遠心力のためにそれが保持されます。そこからある角度傾けて放すと回転軸半径方向の遠心力によりθ＝０に戻ろうとする復元力が生じるわけです。
お礼
解答ありがとうございます． 物体には遠心力がかかっているのですね．自分は向心力がかかるものだと思い込んでいてずっと悩んでいました．
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