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物理の問題(三角関数がらみ)

red********さん

2007/2/1916:04:36

物理の問題(三角関数がらみ)

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1010835060

この問題のベストアンサーの内容についての質問です。
θのときの高さをl-lcosθとするとありますが、なぜそうなるのですか。
具体的に教えてください。おねがいします。

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回答数:
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ベストアンサーに選ばれた回答

tri********さん

2007/2/1916:40:23

お手元に図を描けるような紙をご準備ください。

まず、振り子の糸(長さl)がまっすぐ下にたれている図をお描きください。

そして、振り子の糸を上を固定したまま角度θだけ右に持ち上げた図をお描きください。振り子の先は円弧を描きますね。

上の角のところにはθとメモしておきます。そして、持ち上げた振り子の先から最初の真下に向かっていたときの線に垂直に点線をひきます。

すると、直角三角形ができていますよね。上の固定点から、点線が交わった点(直角ができた点)までの高さ= l cosθ が出ます。

となると、振り子の先を持ち上げた高さが残っています。これが、l と l cosθ の残りです。

この高さまで振り子の先を持ち上げたので、それだけ位置エネルギー(重力で落ちようとする力)が生じているわけです。

そのエネルギーで、振り子の先は落ちながら(高さをさげながら)、円弧を描いてスピードをあげ、運動エネルギーに変わっていきます。その運動エネルギーで反対側に振っていきますが、高く持ち上がるにつれ、位置エネルギーとして使われて、元の高さでスピード=運動エネルギーが0になります。

質問した人からのコメント

2007/2/19 16:51:35

成功 tributeさんの言った通りに図を描いたらすぐにわかりました!
わかりやすいご説明ありがとうございました!

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