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等速円運動
等速円運動を考える時に 位置ベクトルの成分を(x,y)=(rcos(ωt),rsin(ωt))としたときに 速度ベクトルと加速度ベクトルの大きさは微分で求められますが、 この値を用いてa=v^2/rの証明の仕方がわかりません。 成分の計算だけで求めることはできるんでしょうか?
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こんばんは x = r・cosωt vx = dx/dt = -rω・sinωt ax = dvx/dt = -rω^2・cosωt y = r・sinω vy = dy/dt = rω・cosωt ay = dvy/dt = -rω^2・sinωt さて、 vは速度の絶対値であり、aは加速度の絶対値です。 絶対値は、√{(x成分)^2 + (y成分)^2 } ↑ここが重要!!!!! v = √(vx^2 + vy^2) = √{(-rω・sinωt)^2 + (rω・cosωt)^2 } = rω・√{(sinωt)^2 + (cosωt)^2 } = rω よって、ω=v/r a = √(ax^2 + ay^2) = √{(-rω^2・cosωt)^2 +(-rω^2・sinωt)^2 } = rω^2・√{(cosωt)^2 +(sinωt)^2 } = rω^2 ここで、ω=v/r なので・・・