【演習】遠心力

物理【力学】第15講『遠心力』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

遠心力遠心力という名前は誰でも知っていますが，実はこの力，普通の力とは異なる特殊な力なのです！どこが特殊なのか学んでいきましょう！...

問題

[Level.1]
2つの物体の間には万有引力という引力がはたらくことが知られている。 物体が受ける重力とは，物体が地球から受ける万有引力と，地球の自転による遠心力の合力のことをいう。 北極と赤道付近ではどちらが重力が大きいか。 ただし，万有引力の作用線は2物体の重心を通る直線である。

[Level.2]
半径15mの円周上を速度10m/sで等速円運動している自動車がある。 車内にいる60kgの人が受ける遠心力の大きさはいくらか。

[Level.3]
あらい面をもつ回転台に，回転軸からrだけ離れた位置に物体を置く。 回転台の角速度ωを徐々に大きくしていくと，ω＝ω₀になったときに物体は台上をすべりはじめた。 物体と回転台の間の静止摩擦係数をμ,重力加速度をgとして，ω₀をr,μ,gを用いて表わせ。

この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。

答え

[Level.1]
北極

[Level.2]
4.0×10²N

[Level.3]
\({\omega}_{0}=\sqrt{\frac{\mu g}{r}}\)