半径 $2.0 \ m$ の円周上を角速度 $15 \ rad/s$ で一定の速さで運動している物体がある。点Pにおける速度の向きと大きさを求める問題です。

1. 問題の内容

半径 $2.0 \ m$ の円周上を角速度 $15 \ rad/s$ で一定の速さで運動している物体がある。点Pにおける速度の向きと大きさを求める問題です。

2. 解き方の手順

円運動における速度の大きさ$v$は、$v = r\omega$で与えられます。ここで、$r$は円の半径、$\omega$は角速度です。

半径$r = 2.0 \ m$、角速度$\omega = 15 \ rad/s$を代入すると、速度の大きさ$v$は、

$v = 2.0 \ m \times 15 \ rad/s = 30 \ m/s$

となります。

点Pにおける速度の向きは、円の接線方向であり、図から「ア」の方向だとわかります。

3. 最終的な答え

向き: ア

大きさ: 30 m/s