向心力と摩擦力

［物理：力と運動：円運動]

演示実験

特長	等速円運動における回転半径と周期の関係を考える。
用具	ナット(4mm、20個程度)、金属棒(φ3mm、1本)、板、L型金具、電動回転台、ストップウォッチ
方法	ナットを金属棒に数珠状に通し、金属棒の両端をL型金属板で板に固定した摩擦測定台を作る。(図1) 摩擦測定台の一端が回転台の中心になるように半径の線上に固定し、ナットを回転台の中心側に集める。 回転台を回転させ、回転半径r(移動しなかったナットの数）と周期Tの2乗が比較することを確かめる。(図2）
原理	最大摩擦力はμmgと向心力mr(2π/T）2の関係式から、摩擦係数が一定であるとするとrとT2は比較関係にある。
メモ	移動しなかったナットの数は、移動したナットの数から換算する。 このアイデアは坂本一弘(広高校）のオリジナルである。