質問: 円運動について質問です。円運動の円の頂点と円の最下点を見た時力学的エネルギーは1/2mv^2+mgh=1/2mv^2となりますがなぜ頂点に行っても運動エネルギーがあるんですか?頂点には運動エネルギーはないんじゃないんで すか?ちょっと訳が分からなくなってしまったので教えてください
回答: 運動エネルギーがなければ止まるということです。静止は円運動ではないし、逆に言えば最高点で速さ0になるような条件では、実際には円軌道を離れてしまい、円運動を持続することはできない、ということです。 レールや糸によって束縛されて円運動する質点においては、最高点で速度0となるような運動は不可能です。質量が無視できる棒についた質点の場合には、それが可能になります。 高さ0で与えられた初速度を増加させれば、左辺の運動エネルギーはいくらでも大きくすることが可能ですよ。逆に初速度を減少させていったとき、最高点を通過する限界はどこか...というのがよく出る問題ですね? レールや糸の場合は、円運動が続く限り速度0にはできないのです。その限界は、最高点で垂直抗力が0以上という条件で得られます。 棒の先についている場合は、最高点で速度がいくら小さくても0でなければ通過できるわけです。