剛体の平面運動 糸を巻き付けた円板の落下 質量 M,半径 a の一様な円

剛体の平面運動
糸を巻き付けた円板の落下
質量 M,半径 a の一様な円板のまわりに糸を巻き付け,糸の一端を固定して円板を落下させる.
円板の重心 G (xG) は鉛直線上を運動する.
(1) 重心 xG の運動方程式
(2) 回転の運動方程式
T
(3) 円板の重心の加速度
(4) 糸の張力 T
(1) M d2xG /dt2 = Mg – T
(2) IG d2ϕ /dt2 = a T
(3) IG = M a2 /2,xG = a ϕ
d2xG /dt2 = 2g/3
(4) T = Mg /3
Mg