💡 ヒント：糸でつながった小球の運動と放物運動

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

糸でつながれた小球を斜め上から放すと、最下点で最も速くなり、その後糸が切れる（または離れる）と放物運動に切り替わります。エネルギー保存と投射の式を組み合わせる典型問題です。

糸が張っている間 = 円運動（張力は仕事をしない）→ エネルギー保存。糸が離れた後 = 重力だけ → 放物運動。

✏️ 求めるもの

(1) 最下点での速さ \(v\)、(2) 糸が離れた後の水平到達距離・最高点の高さなど。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. (段階1) 最下点の速さ：初期高さ \(h = \ell(1 - \cos\theta_0)\) をエネルギー保存に代入 → \(v = \sqrt{2g\ell(1 - \cos\theta_0)}\)
  2. 速さの方向を確認：最下点では糸と垂直 = 水平方向
  3. (段階2) 落下時間：糸の取り付け点から地面までの高さを \(H\) として \(H = \dfrac{1}{2}gt^2\) → \(t = \sqrt{2H/g}\)
  4. 水平到達距離：\(x = v t\)
注意

「最下点で離れる」場合、速度の向きは水平方向。「最下点で速さは下向き」と勘違いしないこと。糸の長さの方向と速度は常に直交します（円運動の接線方向）。