Question

ちき

物理得意な方お願いします🥺
(2)についてです。どうして鉛直の釣り合いでmgとn1cos30°は逆向きなのに足しているんですか?

14*園 水平な粗い床の上に, なめらかな
斜面をもつ質量 77 の台が置かれている。
斜面の角度は 30'" である。 質量 の小
物体Pが, 天井に固定された和糸で斜め
上方に引張られ, 斜面上の点Aで静止
していて, 系が鉛直方向となす角度も
30'" である。P の床からの高きをんとし,

 

重力加加度を 9 とする。
糸の張力 7。およびP が終面から受ける算直抗力 , をそれぞれ求
めよ。
/め人が床から愛ける衣下擦カア と全直朱力胡 をそれぞれ求めよ。
(3) 台と床との問の普止衣係数メ はいくら以上か。

示を切ると P は衝面に沿って滞り出した。一方, 台は静止していた。
。 (4) Pの加速度o, およびPが斜面から受ける垂直抗力 W。 を求めよ。
)ゅ 示を切ってから, Pが斜末を滞り, 下端Bに達するまでに要する
|時間7 を求めよ。 また Bに達したときの速さu を求めよ。
このようにPが斜面上を滑っている間, 吾が静止しているために
。 吾と床と の間の静牙摩近係数 はいくら以上であればよいか。

(山形大+ 徳島大)

72

14 。q) 全面方向でのカのつり合いより

sin 60* =の sin 30"

斜面に垂直な方向での力のつ り合いより

4

Answer 1

タングリスニル

逆ではないかと思います。

ちき

n1cosシθって物体の垂直抗力で上向きではないのですか?

タングリスニル

反作用を考えてます。

台は物体Pによって押されてますよね。
力がかかってますよね。

ちき

なるほど!
ではなぜこの問題でBが板を押している力がNのみになるのはなぜですか??
N＋MGにはならないのですか??

ちき

こんな問題です

ちき

それってMgだけになりませんか?

タングリスニル

Bに着目すると、
MgとNがかかっている

板に着目すると、
板の自重mgとBに押される力(nの反作用)と糸αの張力
がかかっている

ここでは、Nの正体について考えたいがために Mgを図示しているのだと思われます。

MgはBにかかっている力をのため、
板にかかる力と考えてはいけません。

それに、
Bと板を一緒の物体としてひとまとめに見ると

鉛直下向きを正として、
Mg+N+(-N)+mg-αとなり垂直抗力は打ち消されますよね。

タングリスニル

いろいろ訂正すみません。

ちき

なるほど! Mgは板にかかってないのですね!
それはどんな時でも言えますか?
あと、もう一個質問よろしでしょうか、、何度もすいません🙇‍♀️

タングリスニル

いえいえ
分かる限りですが、ご質問どうぞ。

タングリスニル

言えると思います。

ちき

(2)(3)についてです。
(2)は重力のした仕事の意味がわかりませんっていません。
(3)は最高点Dで放物線運動なら速度0ではないのでしょうか?

タングリスニル

⑵重力による仕事は
「どれくらいの距離を、どれくらいの力で引っ張った」のかを考えると分かりやすいです。

ここで、重力そのものは水平方向の運動に関与していません。
(水平方向と重力のなす角は90°であり、仕事は
力×距離で求められるが、水平方向の重力の力成分は0なので仕事はしていませんよね。)

もし分かりづらかったら位置エネルギーの減少量が
重力のした仕事だ、と考えてもいいと思います。

⑶これは間違いやすいポイントですね。
鉛直方向の速度は0ですが、水平方向方向の速度は
0になっていません。(放物運動における、水平方向、鉛直方向の運動の仕方より)

ちき

なるほど!わかりました。
速度を聞かれてもし鉛直と水平のどっちも成分があったらベクトルで考えればいいですか?

タングリスニル

そうですそうです！！
ベクトル和を考えればOKです

ちき

ありがとうございます!!

ちき

物理たくさん質問があるので聞きたいです。

タングリスニル

そういうの大好きです。
どうぞどうぞ、分かる限りお答えいたします。

ちき

LINEとかだめですか??

タングリスニル

すみません、教える手段がない(ここだと不特定多数の人に見られるため危険)のと、本名に近い名前を使っていたりしているのでできないです。

相互フォローにしたので、いつもの様に質問してくだされば答えますよ。

ちき

そうですか、Twitterとかもダメですかね

タングリスニル

すみません。