아래에 문제 해석 첨부
문제 해석 첨부합니다.
그림과같이, 매끄러운 수평대에 미세한 구멍을 뚫고, 긴 실이 물체(질량m)과 이어져있다. 이 때에 이하의 물음에 답하여라.
(1) 미세한 구멍을 중심으로 물체를 반경 R_0, 각속도 w_0으로 등속원운동시켰다. 그 후, 구멍의 아래에 튀어나온 실을 당겨서 원운동의 반경을 R_1으로 수축시켰다. 이 때, 물체는 어떠한 운동을 하는가?
(2) 실의 아래쪽 끝에 질량 M의 물체를 매달아, 구멍을 중심으로 물체를 반경 R_0, 실에 직각으로 초속도 v_0으로 운동시켰다. 이후, 물체는 어떠한 운동을 하는가?
(1)은 각운동량 보존법칙으로 풀었는데 (2)에서 막혔습니다. 장력=향심력일 때의 임계속도를 v_1이라고 가정하면
v_0>v_1 일 때
v_0<v_1 일 때
두 경우로 나뉠텐데
각각의 경우에 향후의 운동이 어떻게 진행될지 감이 잘 안옵니다. 대충 궤도 이탈을 할 것 같은데 정확히는 모르겠고 근거도 어디서 잡아야될지 모르겠습니다.
일본놈이 만든 문제인가 본데... 네가 생각한V_1은 의미없다. 그냥 1번을 풀었으면 M이 달린 실이 길이에서의 원심력, 줄에 가해지는 장력을 이미 알고있지않나? 그리고 V_0을 안다고 했으니. 줄의 길이 L과 dL/dt를 알고있군 그리고 줄의 길이에 따른 원심력과 당연히 중력도 알것이고? 그럼 방정식 세울 조건은 되지? 그냥 어떤 운동을 하는지 짐작하는게 문제라면 풀필요도없이 대충 L이라는 평행 상태 주위를 오르락 내리락 하는 진동을 하겠군.. M은 위아래 진동 m은 회전반경이 줄었다 늘었다 하는 진동.. 물론 줄은 충분히 길다 라는 조건은 지금 빠져있으니 주어져야지만.