解答欄
解説
糸でぶら下げた場合と同じく、重力によって速さが変わっていくため、非等速の円運動となります。
各位置での速度はエネルギー保存則から求めることができます。
速度を求めることができれば遠心力m\frac{v^2}{r}を求めることもできます。
非等速の円運動での力のつり合いは円の向心方向($X$方向)だけ見ることができます。
今回は重力、垂直抗力、遠心力のつり合いとなります。
垂直抗力$N$が0となるとき物体が台から離れます。
(5)は速さだけ求めればいいため、力学的エネルギー保存則を使うのが通常のやり方です。
ただし、途中の動きや時間等を知りたい場合は運動方程式からv-tグラフを描くしかありません。
両方の使い道を知っておきましょう。
