解法を教えてください

解法を教えてください

サイゴン さんの書込 (2008/10/14(Tue) 21:19)

長さl,質量mの真っ直ぐで一様な棒が水平面上に立っている.接地点を中心として鉛直内を回転して水平面に倒れる.接地する瞬間の角速度ωを求めよ.棒の太さや摩擦,空気抵抗は無視せよ.重力加速度をgとする.

Re: 解法を教えてください

toorisugari no Hiro さんのレス (2008/10/14(Tue) 21:53)

それでは,エネルギー保存則で解けばいいと思います. 倒れる前の重心の位置エネルギーと床に倒れる直前の接地点まわりの回転運動のエネルギーが等しいとします. あとはご自分でできるところまで考えてください.

Re: 解法を教えてください

サイゴン さんのレス (2008/10/14(Tue) 22:52)

ありがとうございます! 位置エネルギーがmgl/2,回転運動のエネルギーがIω^2 (I=ML^2/3) として計算します. もし間違っていたら教えていただけると嬉しいです.

Re: 解法を教えてください

toorisugari no Hiro さんのレス (2008/10/14(Tue) 23:12)

ええっと,回転運動のあたりが違うように思いますが,調べる時間がないので,他の方,フォローお願いします.

Re: 解法を教えてください

サイゴン さんのレス (2008/10/14(Tue) 23:21)

あ,1/2を抜かしていました. 1/2・Iω~2です.

Re: 解法を教えてください

mNeji さんのレス (2008/10/14(Tue) 23:33)

横から失礼します.

多分,サイゴンさんの最初の式で良いでしょう.

検算すると;

I &=\int_0^L \rho x^2 \mathrm{d}x\\&= \rho \frac{L^3}{3} & \qquad \text{where } \rho = M/L\\&=\frac{ML^2}{3}

教訓: 指数と係数が接近する時は,間違え易いので注意 △I=ML^2/3 ○I=(ML^2)/3

恐らく ×I=ML^(2/3) と誤認され易いと思います.