그림과 같이 질량이 m인 입자가 일정한 길이 l인 줄에 매달려 회전하고… | [변리사 1차] 14년 1회차 기출문제 상세 페이지

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원뿔진자에서는 장력의 수평성분이 구심력을 담당하므로 장력은 $T=\dfrac{m\omega^{2}r}{\sin(\theta/2)}$이다.
그림에서 θ는 줄과 회전축이 아니라 원뿔의 꼭지각 전체로 표시되어 있으므로, 줄이 연직축과 이루는 각은 θ/2이고 회전반지름은 $r=l\sin\left(\dfrac{\theta}{2}\right)$이다.
수평(구심)방향의 운동방정식을 세우면
$T\sin\left(\dfrac{\theta}{2}\right)=m\omega^{2}r$
따라서 $T=\dfrac{m\omega^{2}r}{\sin(\theta/2)}=m\omega^{2}l$로, 장력은 줄의 길이와 각속도의 제곱에 비례한다.