斜面上で回転静止する円筒
オリジナル問題。斜面上で円筒がすべり回転しながら静止し続ける条件を求める。

【問題】((2)(3)は大学レベル)
傾角 \theta の斜面上で,半径 R,質量 M の円筒が回転してすべっている。重力加速度の大きさを g として,下の各問いに答えよ。



(1) 円筒がすべりながら斜面上に静止するためには,円筒と斜面の間の動摩擦係数はいくらでなければならないか。

(2) (1)の条件を満たすとき,初め \omega の角速度で回転を始めた円筒の,回転が止まるまでの時間を求めよ。

(3) (2)で回転が止まった後,円筒はすべることなく転がりながら斜面を下った。このときの円筒の重心まわりの角加速度を求めよ。

※ Algodoo の設定は,\theta=\pi/6 , R=1.0{\rm m} , \omega=100{\rm rad/s} である。


Algodoo シーン

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最終更新:2010年01月07日 10:49