良問の風 50 解説

解答欄

解説

(1)円運動のつり合いの式となります。
遠心力と重力が釣り合うことから、半径$r$を角速度(もしくは速度)で表せます。

(2)運動量保存で切り離した後のそれぞれの速度の関係がわかります。
(ア)(イ)ではそれぞれどのような速度にしたいかを計算し、(ウ)ではそのための質量の条件を見ています。