鉛直面内での円運動

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ジェットコースターが重力を受けながら円形レールに沿って運動するとか、あるいは糸の先におもりを付けてぐるぐる回す・・・などように、重力を受けた物体の円運動は入試問題ではよく取り上げられるテーマです。
下は、質点が円形レールに沿って円運動をする様子を示したものです。スクロールバーで小球の初期位置をいろいろと変えてみて下さい。質点が円形レールから離れてしまう場合と、離れないで円運動を続ける場合があることが確かめられます。

＜操作法＞スクロールバーで小球の初期位置が変えられます。点Ａより上（レール半径の2.5倍の高さ）からだと、レールから離れることなく小球は一周します。点Ｃ（レールの中心）より下からだと、レールに沿って往復運動をします。点Ａと点Ｃの間からだと、小球は途中でレールから離れて、放物運動をします。ちなみに点Ｂは、レールから離れた小球がレールの中心Ｃを通るときの位置です。その位置は、最下点からはかって、半径の倍の高さの位置です。

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