講義のページ/飛行の基礎I2009S/練習問題/回転運動

設問 (回転運動) †

問1 †

回転系で生じる慣性力(回転している座標系から見て観察される慣性力)のうち、回転の速度(角速度)と中心からの距離で決まる慣性力は何か。

向心力
遠心力
コリオリの力
記述力
仕事力

問2 †

回転系で生じる慣性力(回転している座標系から見て観察される慣性力)のうち、回転の速度(角速度)と回転系で観察される速度で決まる慣性力は何か。

向心力
遠心力
コリオリの力
記述力
仕事力

問3 †

等速円運動を維持するために中心向きに作用する力は何か。

向心力
遠心力
コリオリの力
記述力
仕事力

問4 †

コリオリの力は向きを変えるという意味で「転向力」とも言われる。コリオリの力はどのように作用するか。

回転系で観察される速度に沿った向きに作用する。
回転軸に沿った向きに作用する。
回転中心に向かう向きに作用する。
上から見て左回り(反時計回り)の時、回転系で観察される速度の右手に作用する。
上から見て左回り(反時計回り)の時、回転系で観察される速度の左手に作用する。

問5 †

角運動量について誤った記述を選べ。

角運動量は物体の質量に比例する。
角運動量は物体の速度に比例する。
角運動量は、中心から物体の速度ベクトルへ降ろした垂線の長さに比例する。
角運動量が保存する場合がある。それを角運動量保存則という。
角運動量は向きがないのでスカラー量である。

問6 †

フィギュアスケートの選手が回転しながら腕を縮める。このとき、回転の様子はどのように変化するか。

回転は速くなる。
回転は遅くなる。
回転の向きが逆になる。
回転は止まる。
北半球ならば回転は速くなるが、南半球ならば回転は遅くなる。

問7 †

外から力を加えると角運動量を変化させることができる。このとき、回転の中心からの腕の長さと力の大きさの積(正確には位置ベクトルと力の外積)が重要である。これを何というか。

トルコ
トルク
コルク
やじろべぇ
バランス

問8 †

コマを非常に高速に回したときに現れる性質のうち、誤っているものはどれか。

回転軸の向きが変わりにくくなるため、ジェット機のコンパス(ジャイロコンパス)として使われていた。
コマの軸を水平にして軸の一端だけを支えても、倒れること無く首振り運動をする。
コマの軸の両端を持ってコマの回転軸の向きを変えようとすると、コマの軸は動かそうとした方向とは垂直な方向に動こうとする。
コマを二つ用いて軸を接続すると、二つとも空中に浮かすことができる。
コマを手に取って軸の向きを変えるとき、回転していないときよりも大きな力が必要になる。

問9 †

回っている車輪を持っている人がいる。このとき、車軸は水平である。この人が(回っていない)回転台に乗って車輪をかたむける。このとき、どのようなことが起こるか。

何も起こらない。
地球が反対回りを始める。
車輪を持った人が回り始める。
車輪が止まる。
車輪の回転が反対になる。

問10 †

高速に回転している物体を扱うときに気をつけなければならないことはどのようなことか。

急に向きを変えようとすると、コマの首ふり運動のような運動が起こってしまうので、慎重に扱う。
回転は自転軸に沿うようにしなければならない。
回転中は磁石を近付けてはならない。
回転中は電気を使ってはならない。
回転中はガソリンを近くに置いてはならない。