高校物理 要点・解法ノート
必須

角速度・周期・回転数

着眼点1周 2\pi ラジアンを周期 T で回る。v=r\omega が速さと角速度をつなぐ。

\omega=\frac{2\pi}T,\qquad v=r\omega=\frac{2\pi r}T,\qquad n=\frac1T

\omega の単位は \mathrm{rad/s}、回転数 n の単位は \mathrm{Hz}(1秒あたりの回転数)。

例題
1
半径 0.50\ \mathrm{m} の円周上を周期 2.0\ \mathrm{s} で等速円運動する物体の、角速度と速さを求めよ。\pi=3.14 とする。
解答
\omega=\dfrac{2\pi}{2.0}=\pi=3.14\ \mathrm{rad/s}、v=0.50\times3.14=1.57
3.1\ \mathrm{rad/s}、1.6\ \mathrm{m/s}
確認問題
1
毎分 30 回転する円板の角速度は。
答え
n=0.50\ \mathrm{Hz}、\omega=2\pi\times0.50=\pi\fallingdotseq3.1\ \mathrm{rad/s}

「円運動・慣性力・万有引力」の項目

  1. 角速度・周期・回転数必須
  2. 向心加速度と向心力必須
  3. 円錐振り子差がつく
  4. 鉛直面内の円運動必須
  5. 慣性力(加速する観測者から見る)必須
  6. 遠心力(一緒に回る観測者から見る)差がつく
  7. 万有引力と重力加速度必須
  8. 人工衛星の円運動必須
  9. ケプラーの法則必須
  10. 万有引力の位置エネルギーと脱出速度差がつく
  11. 楕円軌道の速さ(面積速度+エネルギーの連立)差がつく
  12. 地球の自転と見かけの重力不要

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