物理II 等速円運動について

質問

助けてくれるとありがたいです。

円運動をさせる物体Aに糸をつけ、中空円筒に糸を通し、糸の他端におもりを付けます。そして円筒を持って物体Aを回すという実験がありますが。

物体Aの質量と周期を変えずに一定にしたとき、向心力の大きさが回転半径に比例する、ということを確かめるためにはどのような実験をすればよいのでしょうか？？

公式を見れば一目瞭然なのですが、実験をするとなるとどうもよく分かりません。
ご回答よろしくお願いします。

回答No.1

sanori · ベストアンサー

こんばんは。

アイデアを思いついたので、案を書いてみます。

筒をまっすぐ縦にした状態で回すと、糸が横まっすぐでなく斜めになります。
これは、重力の影響があるからです。

筒をまっすぐ縦にした状態で回し、一定の速さ（好きな速さ）で回転させます。

そのとき、
糸がどれだけ傾いているかを写真に取ります。
（傾くことなく糸が完全の状態を０°の基準として）
糸が何°傾いているかを分度器で測ります。

すると、
そのときの角度を、θと置けば、

遠心力　＝　重力　×　tanθ

という関係が成り立ちます。
遠心力は向心力に等しいですから、これで、向心力は求められますね。

そして、回転半径は、物体Ａと、回転中心（軸の真下）との距離です。

以上、ご参考に。

お礼

ご回答ありがとうございます。

写真を撮るという発想はなかったのでビックリです。

とても役に立ちました！ありがとうございます。