【高校物理】円錐面内での等速円運動:図のように、内面がなめらかな円錐形容器が、中心軸が鉛直方向と一致するように、頂点を下にして固定されている。頂点を原点とし、鉛直上向きにz軸をとる。z軸と平面のなす… - 質問解決D.B.(データベース)

【高校物理】円錐面内での等速円運動:図のように、内面がなめらかな円錐形容器が、中心軸が鉛直方向と一致するように、頂点を下にして固定されている。頂点を原点とし、鉛直上向きにz軸をとる。z軸と平面のなす…

問題文全文(内容文):
図のように、内面がなめらかな円錐形容器が、中心軸が鉛直方向と一致するように、頂点を下にして固定されている。頂点を原点とし、鉛直上向きにz軸をとる。z軸と平面のなす角(半頂角)はθである。円錐容器の内側の面上にあるz=zAの点Aから、面に沿って水平方向に、質量mの小球を速さv₀で打ち出したところ、小球は一定の高さを保ったまま等速円運動をした。重力加速度の大きさをgとする。
(1)小球が容器の面から受ける垂直抗力の大きさを、m,g,θを用いて表せ。
(2)等速円運動の向心力の大きさを、m,g,θを用いて表せ。
(3)v₀をzA,gを用いて表せ。
(4)等速円運動の周期を、zA,g,θを用いて表せ。
チャプター:

00:00 問題紹介
01:17 解説

単元: #物理#力学#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
図のように、内面がなめらかな円錐形容器が、中心軸が鉛直方向と一致するように、頂点を下にして固定されている。頂点を原点とし、鉛直上向きにz軸をとる。z軸と平面のなす角(半頂角)はθである。円錐容器の内側の面上にあるz=zAの点Aから、面に沿って水平方向に、質量mの小球を速さv₀で打ち出したところ、小球は一定の高さを保ったまま等速円運動をした。重力加速度の大きさをgとする。
(1)小球が容器の面から受ける垂直抗力の大きさを、m,g,θを用いて表せ。
(2)等速円運動の向心力の大きさを、m,g,θを用いて表せ。
(3)v₀をzA,gを用いて表せ。
(4)等速円運動の周期を、zA,g,θを用いて表せ。
投稿日:2026.03.18

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(1)入射光の波長λを、d,L,xを用いて表せ。ただし、θは十分に小さく、sinθ≒tanθが成り立つものとする。

(2)入射光を単色光から白色光に変えたとする。このとき、最も明るい明線と1次の明線は、それぞれどのように見えるか。
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