物理のエッセンスからです。 3枚目の下にある①、②より、Tの式が書かれてますが、この式は①②の式をまとめればこの式になるのでしょうか？ そうであるならどういうふうにまとめれば良いか教えて頂きたいです。

量mのPが水 平に円運動をしている。 Pの底からの高さはんである。 面の垂直抗力 N,Pの速さv, 周期Tを求めよ。 93* 滑らかな水平床上を長さの糸に結ばれて角速度 ので円運動する質量mの小球Pがある。糸の端は 高さんの点0に固定されている。糸の張力Sと床 からの垂直抗力 N を求めよ。 ω がある値 ω をこえ るとPは床から離れる。 ω を求めよ。 面から離れる 垂直抗力= 0 ・R→ P 鉛直面内の円運動 糸におもりを付けて鉛直面内で回したり,円筒面を滑り動く小球の運動な どは円運動であっても, 等速ではない (上へ上がるほど位置エネルギーに食 われてスピードが遅くなる)だけに扱いが難しい 鉛直面内の円運動を解く 1 力学的エネルギー保存則 2 遠心力を考えて,半径方向で 糸 T 4 v 解説〕 力のつり合い式をつくる。 Vo +1 mg 遠心力 図1のように長さの糸で結ばれたおもりを最下点から初速v で回す。角日 をなしたときの速さをv, 糸の張力を とすると,より 1212mv=1/2mu2+mgr(1-cos 0) mgr -mgrcoso

大問6の問4、問５の式がどうしても わかりません。 教えていただけますか。 答えも添付します。

6 図のように,鉛直方向上向きを正としてx軸をとり、原点Oには小球Aが,位置座標 x=x には小球Bがある。 時刻 t=0に小球Aを鉛直上向きに初速度v で打ち上げると 同時に,小球Bを静かに放した。 重力加速度の大きさをgとし,以下の各問に答えなさ い。 但し, 空気抵抗は無視できるものとし、速度、加速度は鉛直方向上向きを正とする。 0-16- X Vo V-V-gt O-Vogl 20 Vo =16 x+ B Vo A 【 配点: 24点】 Vist V=Votat V=Vo-ft (1) 時刻 t = 0 から小球 A, B が衝突するまでの間において, 時刻 t における以下の問 ① ~ ④ に答えなさい。 解答は X01 Vo,g, t のうち必要なものを用いて表しなさい。 ① 小球Aの速度を求めなさい。 (2) 小球Bの速度を求めなさい。 (3) 小球 A の位置座標を求めなさい。 ④ 小球Bの位置座標を求めなさい。 Vot (2) 小球Aと小球Bが衝突する時刻を求めなさい。 Y = ±gt² lo-1xgx V² t (3) 小球 A, B が衝突する位置座標xx>0であるための, A の初速度が満たすべき 条件をxo, vo,g を用いて表しなさい。 2 2 Votentio Votyge (4) 打ち上げられた小球 A の速度が0になった瞬間に,小球Bとの衝突が起きたとする。 ① 小球 A の初速度vo を Xorg を用いて表しなさい。 ② 衝突した位置の座標をx のみを用いて表しなさい。 V=Vogt- •VOXP Vox V-Vrat V-V-st = Vo-gt t O-Votat at=vo -8- Xyz M² 0-16 at Vo² 26-10-26 2V₂-

大問6の問4、問５の式がどうしても わかりません。 教えていただけますか。 答えも添付します。

6 図のように,鉛直方向上向きを正としてx軸をとり、原点Oには小球Aが,位置座標 x=x には小球Bがある。 時刻 t=0に小球Aを鉛直上向きに初速度v で打ち上げると 同時に,小球Bを静かに放した。 重力加速度の大きさをgとし,以下の各問に答えなさ い。 但し, 空気抵抗は無視できるものとし、速度、加速度は鉛直方向上向きを正とする。 0-16- X Vo V-V-gt O-Vogl 20 Vo =16 x+ B Vo A 【 配点: 24点】 Vist V=Votat V=Vo-ft (1) 時刻 t = 0 から小球 A, B が衝突するまでの間において, 時刻 t における以下の問 ① ~ ④ に答えなさい。 解答は X01 Vo,g, t のうち必要なものを用いて表しなさい。 ① 小球Aの速度を求めなさい。 (2) 小球Bの速度を求めなさい。 (3) 小球 A の位置座標を求めなさい。 ④ 小球Bの位置座標を求めなさい。 Vot (2) 小球Aと小球Bが衝突する時刻を求めなさい。 Y = ±gt² lo-1xgx V² t (3) 小球 A, B が衝突する位置座標xx>0であるための, A の初速度が満たすべき 条件をxo, vo,g を用いて表しなさい。 2 2 Votentio Votyge (4) 打ち上げられた小球 A の速度が0になった瞬間に,小球Bとの衝突が起きたとする。 ① 小球 A の初速度vo を Xorg を用いて表しなさい。 ② 衝突した位置の座標をx のみを用いて表しなさい。 V=Vogt- •VOXP Vox V-Vrat V-V-st = Vo-gt t O-Votat at=vo -8- Xyz M² 0-16 at Vo² 26-10-26 2V₂-

高校物理 力学の範囲です。(1)の問題で波線を引いているところのようにa1:a2=1:1/2となるのはなぜですか。 教えていただけると嬉しいです。 よろしくお願いします。

4s 傾角 0 のなめらかな斜面上に質量mの小物体Pを めて軽い動滑車B をへて,他端を天井に固定する。動 のせ、これに糸をつけて, なめらかな定滑車A ときわ 滑車の両端の糸はどもに鉛直とし、また、動滑車の中 P m 酒泉をつけ、下端に質量Mのおもりをつるす。EM 重力加速度をg として、次の各問に答えよ。 (1)Pの斜面に沿って注上向きの加速度をa. ( 衣 Qの鉛直下向きの加速度を2, Pにつながった糸の張力をTとして, T, a, aを求めよ。 (2)Pが斜面を上向きに滑るためのMの条件を求めよ。 ポイント 大 ①静止していたものが十方向へ動くax>0 となる。 注意 0.2m (I) (P) (S) #) >900 (E) TUOJA > J 注1 座標のとり方の指定 解答 Tisin 45° mgsino N a TT T P * mgcoso a2 Mgin mg P: 運動方程式は, {x:ma=+T-mgsin0... ① y:mx(0)=+N-mgcoso... ② 1 Q:x: Ma2=Mg-2T ・③ (N=39.2(N) ただし, a = 1:1 金 a ...④ (T)(S) (1)①③④より 2(M-2msin0) a₁ g, a23 = M+4m M-2msin 0 g, T= M(2+ sin 0) mg A (E) M+4m M+4m

高校物理です。 この問題なのですが解答を見ると、エレベーターが上昇する力Fについてなにも式がありません。垂直抗力と重力mgだけの運動方程式が作られている理由が分かりません。エレベーターごと動いているのになぜ関与してこないのですか？どなたか教えていただきたいですm(_ _)m

10 8 6 D 42 0 2 4 6 8 10 12 14 16 t〔s〕 3 70 運動方程式■ 図はエレベーターが 上昇したときのv-t図である。 このエレベーターにのっている質量 50kg [m/s] 50kgの人が, エレベーターの加速, 等速, および減速中に,それぞれ床に及ぼす力の 大きさは何か。 ただし, 重力加速度の大 きさを 9.8m/s とする。 V 例題 13

この解き方でいいでしょうか。よろしくお願いします。

40.0m ガスタンクに CO2 (分子量 44.01) を詰めて、温度を20.0℃に保つときに、 圧力が 0.507 MPa なるようにしたい。 8.3139291m0/16 CO2 の気体定数は 188.91 J/kg・K であるとして以下の問いに答えよ。 また、定圧比熱 c = 0.850kJ/(kg 定積比熱 c = 0.661 kj/(kg・K) である。 (i) 何kgのCO2 を封入すればよいか。 (ii) 前問で求めた質量は、 何 molのCO2 に相当するか。 (iii) このガスタンクに封入した CO2 の温度を10.0 K 上昇させるのに何 [k.J] のエネルギーが 要か? (1) PV = nRt PV PV=MRTm= 12T Ci ;) h = // I1/ = 366.20410172 44.01×10-3 n=8320,927433 =8.32×103m017 0.507×10°×40.0 188.91×(20+273/5) =366.2040172 m=366[kg]

なぜ二行目の式に変換できるのかわからないです

(エ)光路差=1+ られる! x+d/2) x-d/2 1+ 11+1/(x+d/2)7-11+1/(x-d/2)-1/x ≒1+ 1 XC

(3)なぜQには上向きに流れるのですか？

[知識 534. コイルを含む回路図のように, 内部抵抗が無 視できる起電力40Vの電池E, 抵抗値がそれぞれ60 Q,20Ωの抵抗 R1, R2, およびコイルLを用いた回 路がある。はじめ, スイッチは開いていた。 (1)~(3) の場合において, 点P, Qにおける電流の向きと大き さはそれぞれいくらか。 P• ESTEL R2 (1) スイッチを閉じた直後 Ri (2) スイッチを閉じてから十分に時間が経過したとき 大 (3) (2)の後にスイッチを開いた直後 例題75)

高校物理です。 この問題ですが、なぜ(2)では垂直抗力があるのに、(1)の問題では考えずにT1を表せるのですか？垂直抗力が発生する条件の違いはどこですか？どなたか教えていただきたいですm(_ _)m

早 このつりあい 基 62 滑車につるした板上の人のつりあい■ 天井に取りつけたなめらかな滑車に ひもをかけ, ひもの一端は人を乗せた板につなぐ。 板に乗っている人の質量を m 板の質量を m2 [kg], 重力加速度の大きさをg〔m/s2] とする。 ただし, m>m2とす、 (1) 図1のように板に乗っている人と別の人が, つり下げた ひもの端を大きさ T1 [N] の力で静かに引くと床から板が 離れた状態で静止した。 T1 を m1, 2, gを用いて表せ。 (2) 図2のように板に乗っている人が, 自分でひもを大きさ T2 [N] の力で静かに引いたところ床から板が離れた状態で 静止した。 人が板から受ける垂直抗力の大きさを N2 [N] とする。 T2 および N2 を m1, 2, g を用いてそれぞれ表 せ。 [17 金沢医大 改] 55 M2 図 1 図2

（2）がわかりません。 式の2分の1はどこからきてるんでしょうか？？

基本例題25 平面上での合体 図のように、なめらかな水平面上で,東向きに速さ2.0 m/sで進んできた質量 60kgの物体Aと、北向きに速さ 3.0 m/sで進んできた質量40kgの物体Bが衝突し, 両者は一体 A となって進んだ。 次の各問に答えよ。 (1) 衝突後,一体となった物体の速度を求めよ。 (2) 衝突によって失われた力学的エネルギーを求めよ。 指針 (1) 運動量保存の法則から, 東西 南北の各方向において, A, B の運動量の成分 の和は保存される。 (2)衝突前後の力学的 エネルギーの差を求める。 ■解説 (1) 東向きにx軸,北向きにy軸 をとり,衝突後,一体となった物体の速度成分 をそれぞれひx, vy とする。 各方向の運動量の 成分の和は保存されるので, A y 2.0m/s Vy__V AG 60kg Vx ------ 分 基本問題 188, 194, 200 2.0m/s 60kg B ↑北 C81 東 3.0m/s 087 40kg x成分:60×2.0=(60+40) Xvxvx=1.2m/s 成分:40×3.0=(60+40) Xuyvy=1.2m/s x=vy から、速度の向きは北東向きである。 体となった物体の速度は, 三平方の定理から、 =√1.22 +1.2=1.22=1.2×1.4180 北東向きに 1.7m/s =1.69m/s (2)衝突前のA,Bの運動エネルギーの和は、 1 2 ×60×2.02+= ×40×3.02=300J 2 20.000 衝突後のA,Bの運動エネルギーの和は, AB-X(60+40)×(1.2√2)²=144J 2 位置エネルギーは, 衝突の前後で変化しない。 したがって、失われた力学的エネルギーは, 3.0m/s B 40kg | 300-144=156J 1.6×102J