式から現象を説明する
- 1粒子の運動方程式から回転の式を導くdLdt=N……
- 2剛体の軸方向の角運動量を求めるLz=I ω,I = Σ mi ρi²……
- 3運動方程式と見比べるI dωdt=Nz……
- 4滑らずに転がる物体に、2つの運動方程式を立てるM a=M g sinθ− f,I α=f R……
- 滑らない条件:接点の速度が0 →重心の速さv = Rω →時間で微分してa = Rα。
- 5滑らない条件を使って摩擦力を式から消去するa=g sinθ1 + I/MR²……
- 6滑らずに転がれる条件を確かめるμs≧k tanθ1 + k……
- 7同じ時刻で、球と輪の進む距離を比べるx輪x球=a輪a球=(1 + 25)/(1 + 1)=0.70……
- ここからは、角運動量で別の現象を説明する
- 8同じ高さを下りたときの速さを、エネルギーから比べるM g h=½ M v²+½ I ω²=½ M v² (1 + IMR²)……
- 9角運動量の保存から、腕を縮めたときの回転の速さを求めるI₁ ω₁=I₂ ω₂……
- 10傾いたコマの軸が回る理由を求めるΩ≒M g d/(I ω)……
- 11保存則として見なおすN = 0⇒L = 一定……