【今回のポイント】
- 鉛直面内の円運動は、高さによって速さが変わるため、円運動の方程式だけでは未知数の数に式が足りなくなる。力学的エネルギー保存則とのセットで解くのが原則である
- 頻出キーワード:「糸がたるむ」瞬間は張力 \(T = 0\)、「面から離れる」瞬間は垂直抗力 \(N = 0\) になる。糸は引くだけ、面は押すだけで、どちらの力も負にはなれないことが、この2つの式の根拠である
- 「面から離れずに最上点に達する条件」は \(N \geq 0\) を立てる。\(N = 0\) を境界として、それより速ければ離れない
- 最上点でギリギリ通過するとき、速さは \(0\) ではない。\(0\) のままでは天井の壁にへばりついて登れない。重力だけで、円運動に必要な中心向きの力をちょうどまかなえる速さが要る
- 向心力を答えるときに遠心力を含めてはいけない。向心力は外から見た本物の力の合計、遠心力は乗った人目線の見かけの力(慣性力)であり、別物である
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