(2)で、向心力をSsinθとして計算していますが、mgtanθが向心力として等速円運動していると考えて計算してもいいのでしょうか？教えてください🙏

例題1 円錐 右の図のように、軽い糸の端に質量mの小さなおも りをつけて振り子をつくり, おもりを水平面内で等速 円運動をさせる(このようなものを円錐振り子という)。 糸の長さをL,糸と鉛直線とのなす角を0として,次 の問いに答えよ。ただし,重力加速度の大きさをg, 円周率をとする。 (1) 糸がおもりを引く力の大きさSはいくらか。 (2) 等速円運動の周期Tはいくらか。 指針 して円の中心方向の運動方程式をつくる。 解 (1) 図のように,おもりにはたらく力を円の中心方向 (水平方向) と, それと垂 の2カ 直な鉛直方向に分解して考える。糸がおもりを引く力と重力 の鉛直方向の成分はつり合っているから, 鉛直上向きを正として Scost-mg=0 向心力としてはたらく力を考え,これに着目 ….... ① (2) 3mgとの合力は円の中心を向いており, おも りが等速円運動をするための向心力となっている。 この合力の大きさはこの水平方向の成分 Ssine に 等しい。 これより, 等速円運動の運動方程式は,円 運動の半径を , 角速度をωとして, mrw²=Ssine ...... ② また, r = Lsin0 となるので,これと式 ①, ② より よって, w= 答 (1)S= よって, S= w²== g Lcos したがって,T= mg cose mg coso 2π W (2) T=271 Lcose g n~/ L cos0 g g Lcose Š 0 Ssine m Scost m omg

(4)はなぜ求める時に絶対値を付けなきゃダメなのですか？

220.単振動とエネルギー 質量 5.0kgの物体が,周期 4.0s, 振幅 2.0m の単振動をし ている。 この単振動について,次の各問に答えよ。 (1) 角振動数は何 rad/sか。 (2) 振動数は何Hzか。 (3) 変位が1.0m の点で, 物体が受ける復元力の大きさは何Nか。 (4) 物体が受ける復元力の大きさの最大値は何Nか。 (5) 単振動のエネルギーは何Jか。 例題30

なぜこの運動では最大摩擦力が運動方向の反対方向ではなく、円の中心方向に働いているのですか？教えてください🙏

202. 摩擦と向心力 粗い回転盤の上で,回転軸からの 距離が10cmのところに物体を置き、円盤の回転数をゆ っくりと大きくしていくと、毎分60回転をこえたとき, 物体がすべり始めた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² として,物体と回転盤の間の静止摩擦係数を求めよ。 ヒント すべり始める直前で、物体は,最大摩擦力を向心力として等速円運動をしている。 10cm 例題26

この問題が解説読んでもわかりません なぜ⑤ではダメなのでしょうか

さらに,Bさんは、図4のように、質量がMで、仰角が0である斜面をもつ三 角台と,質量 m の小物体を用意し,以下の【実験2】を行った。 mglsin=12/21w28/1/2mv2 0 E m 小物体 Usint. M $250 三角台 図 4 V₁ + V = 0 mu + MV = 0 [④] 【実験2】 三角台を水平な床に置いて手で支え, 三角台の斜面上に小物体を静止さ せる。 小物体と三角台から同時に手を放したところ, これらは運動を始め いた。 0= max MX Coso 物理 床 小物体が斜面上を、斜面に沿った向きに長さℓだけすべりおりたときの小物体の 三角台に対する速さはvであった。 床に平行で,図4の右向きを正として軸を, 床に垂直で図4の鉛直上向きを正としてy軸をおき,床に対する小物体の速度の , 成分をそれぞれひとし, 床に対する三角台の速度をVとする。 ただし,速 度の水平成分は図4の右向きを正とし, vx > 0, vy < 0, V<0である。 また, 重 力加速度の大きさをgとし,空気の抵抗とすべての摩擦を無視する。 問4 【実験2】において, 小物体が斜面をすべりおりる前後で運動量保存則が成り 立つことを用いて得られる関係式として正しいものを、次の①~⑥のうちか ら一つ選べ。 12 v cose + V = 0 mucose + MV = 0 - 15 - ③ mux + MV = 0 ⑥muy = 0

（４）の解き方が分からないので教えて頂きたいです

令和4年度 冬季休業課題 第2学年 理系 2 図のように、質量m[kg] の小球を, 自然の長さが1[m] の軽いつる巻きばねの一端に付け、他端を点0に固定し, なめらかな水平面上を角速度 [rad/s ] で等速円運動させ 下の問いに答えよ。 た。このとき、ばねの長さは21[m] になったとする。 以 [000000 (1) 小球の加速度の大きさ a [m/s 2] を求めよ。 (2) このとき小球が受けている向心力の大きさ F[N] を求 解答 (1) 22 [m/s2] めよ。 (3) ばねばね定数k [N/m] を求めよ。 等速円運動の角速度を〔rad/s] にしたときの, ばねの長さ 1'[m]と向心力の大き [さ] F'[N] を求めよ。 (2) 2mlw²[N] (3) 2mw2 [N/m] -21- (4) 2/1[m], 2/7mlo ² (N) -mlw m 2 一定の速 ある。この 糸は 小球から円 もに運動し の大きさを 解答 g

教えてください

56 第1編 | 運動とエネルギー 53. 仕事 長さ 0.20mの軽い糸に質量 5.0kgのおもりをつけた振り 子がある。図のように,糸が鉛直線と60°の角をなす位置Aからおもりを 静かにはなした。重力加速度の大きさを9.8m/s とする。おもりがAから Bまで移動する間に,糸が引く力がおもりにする仕事 W 〔J],重力がおも りにする仕事 W2 [J] をそれぞれ求めよ。 例題 23 ている 5.0kg 0.20m 60°

教えてください

54. 仕事 ともになめらかな, 曲面と水平面がつながっている。 水平面から2.0mの高さの曲面上の点Aに質量 0.50kgの小球を置き, 静かにすべらせたところ, 小球は水平面上の点Bを通過した。 小球が 2.0m AからBまで移動する間に、面が及ぼす力が小球にする仕事 Wi [J], 重力が小球にする仕事 W2 [J] をそれぞれ求めよ。 重力加速度の大き さを9.8m/s2 とする。 B 例題 23

教えてください

57. 仕事と運動エネルギー 質量 5.0kgの物体に水平方向の力を加えて, 力の向きに直線運 動を行わせた。物体の移動距離x [m] と力の大きさF[N] との関係は,図のグラフで表される。 x=0m における物体の速さは6.0m/sであった。 F[N]↑ 10 LO 5 7.0 25 x [m] (1) x=0m から x=7.0m までの間に,力が物体にした仕事 W [J]を求めよ。 (2) x=7.0m における物体の速さ 1[m/s] を求めよ。 (3) x=7.0m から x=25mまでの間に,力が物体にした仕事 W2〔J]を求めよ。 (4) x=25m における物体の速さ v2 [m/s] を求めよ。

物理基礎です。 (3)の解説に、 「運動エネルギーの変化は、物体がされた仕事に等しい。」とあるのですが、動摩擦力と重力がどう運動エネルギーに影響しているのかあまりイメージがつきません！！ どなたか解説してください🙏🏻

30. 失われた力学的エネルギー■ 図のように,水平とのな す角が 45°の粗い斜面上に,質量 m[kg]の物体を静かに置く と、物体は斜面をすべり始めた。 物体と面との間の動摩擦係 数をμ',重力加速度の大きさを g〔m/s2〕とする。 1.0% (1) 物体にはたらく重力,垂直抗力はそれぞれ何Nか。 (2) 物体が斜面を距離 s〔m〕 すべる間に,重力,動摩擦力, 垂直抗力がした仕事はそれぞれ何Jか。 HS OGI 031 m[kg] s〔m〕 45% GEENTENT (3) 斜面を距離s〔m〕 すべったとき, 物体の速さは何m/s か。 DOCES (4) 斜面を距離s 〔m〕 すべる間に, 摩擦によって発生した熱量がすべて物体に与えられ たとする。 物体の比熱をc[J/ (gK)〕 とすると, この間における物体の温度上昇は何 Kか。 (名城大)

教えてください

水平より30°傾いたあらい斜面にそって、物体が距離 2.0m すべり下りるとする。 物体にはたらく重力, 垂直抗力, 動摩擦力の大きさをそれぞれ 8.0N, 6.9 N, 2.5 N とするとき, それぞれの力が物体にする仕事 W1, W2, W3 [J] を求め] よ。