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ウェイトのついたターンテーブル - (2010/05/19 (水) 23:49:42) のソース

****ウェイトのついたターンテーブル
「ファインマン流物理がわかるコツ」演習より。
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【問題】（大学レベル）
半径 $$a$$ ，質量 $$M$$ の一様な円板でできたターンテーブルが，鉛直軸のまわりに自由に回っている。質量 $$m$$ のウェイトが載っていて，軸からひもで引かれており，ターンテーブルの直径にそって摩擦なしで動くことができる。初め，全体の回転の角速度は $$\omega_0$$ で，ウェイトは軸から $$R$$ の距離に静止していた。

#ref(http://www14.atwiki.jp/yokkun?cmd=upload&act=open&pageid=288&file=FMT14-8.bmp)


(1) ウェイトをひもで引いて軸からの距離 $$r$$ で止めたとき，ターンテーブルの角速度はいくらになるか。
(2) ターンテーブルのエネルギー増加が，ひもから引かれた仕事に等しいことを証明せよ。
(3) 続いてひもが放されて，自由になったウェイトが軸からの距離 $$R$$ の位置を通り過ぎるときの半径方向の速さはいくらか。

※　Algodoo の設定は，$$a=4.0{\rm m},M=60{\rm kg},m=20{\rm kg},R=3.0{\rm m},r=1.0{\rm m}$$ である。ウェイトはUPキーで軸方向へ，DOWNキーで反対に動く。また，リターンキー（Enter）を押すと，ウェイトは放される。
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[[【解答】ウェイトのついたターンテーブル]]
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Algodoo シーン
>http://www14.atwiki.jp/yokkun?cmd=upload&act=open&pageid=288&file=FMT14-8.phz
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#Video(http://www.youtube.com/watch?v=UwOXt9JRDGE)
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