【任意の形のコマ】作り
ここで話を簡単にするため、２次元（平面）図形で、不等辺３角形やタコ型、台形などという事でお考えください。
一応、重心を決定し、面に垂直な回転軸が、その重心を通る時、コマは振動せずに回るでしょうか？
もし、振動するならば、その回転軸（振動せずに回る中心点）の求め方をお教えください。
そうでなく、１点に定まらないならば、その理由や、軌跡の求め方をお教えください。
図形の形からは、求まらないとお答えの方は、その理由をお答えください。いい加減な回答には配点しません。
ベストアンサー
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なぽりん
満足100pt
力のモーメント ■わかりやすい高校物理の部屋■
回転モーメントというものがありますが、これを各部分について全部積分したらゼロになるような場所が重心です。重心に心棒を指せばうまくまわるコマになります。どのような形をもつものも、中心点からの距離をかけた積分計算は可能です。
力のつりあい
こちらのなかほどに「ずらし法」「ぶらさげ法」という重心の見つけ方について書いてあります。経験的にはどんな形のものもこれでうまく廻るコマにすることができます（重力に積分させているとおもってください）。ただ、どうやっても安定した重心が形の外の空中にしかみつからない形のものもあります（ドーナツ型、δ型、Ｃ型など）が、これも向きをかえてφ型、団扇型になるよう心棒をさせればなんとかなりそうです。あとは指で回転を与えるよりもっと精密な垂直でまわしはじめれば長くまわりますね。
また、震動というのが、首振り運動であれば、高速で均一な回転のモーメントであっても、低速時では床からの摩擦などを不均一にうけることで共鳴し、首振り運動を起こすことは多くの場合で生じると考えられます。全く首振り運動をしないコマはあまり考えられません。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%AB%A0%E5%8B%95 自転運動、首振り運動＝「歳差」、そのほかに章動というものがあるようです。
コマを回す面が平滑で摩擦力が最小であること、コマの平面や心棒のたわみ・ねじれ・変形がないこと、落下させず垂直に回し始めることなどが普通は完全には達成されないので、このような運動が生じるようです。
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質問の情報
- 登録日時
- 2016-03-19 18:17:36
- 終了日時
- 2016-03-21 00:53:19
- 回答条件
- 1人5回まで
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