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Physics Senior High

26、27、28全て分かりません 教えてください!

26 27 28 29 質量 m をもつ物体が、 重力 (重力加速度の大きさをgとする)によって直線上を運動す るとき、その運動の加速度の大きさを求めよ。 LARS 軽い糸の先に m = m = 5.0 × 10-1[kg]のおもりをつるし、 下記のような運動をさせたときの糸の 張力の大きさ T [N] を求めよ。 ただし、鉛直上向きを正の方向とし、重力加速度の大きさを g=9.8 [m/s2] とする。 (1) c = 2.0 [m/s] の等速度で上昇させたとき。 (2) a=2.0 [m/s2] の等加速度で上昇させたとき。 地球の表面にある物体の質量をm、地球の質量M、地球の半径をrとする。このとき、次 の問に答えよ。 ただし、 万有引力定数をGとし、また地球の自転による遠心力は無視できるも のとする。 (1) 地球の表面における重力加速度の大きさg を求めよ。 (2) 万有引力定数 G = 6.673 × 10-11 [N.m²/kg'], 地球の質量 M = 5.972 × 1024 [kg],地 球の半径r= 6.371 × 10° [m] であるので、地球の表面における重力加速度の大きさgは、 何 [m/s2] か 図のように、質量が無視できて自然長が等しいばね A、 B を、 ① 直列、 ② 並列、で固定 した。 ばね定数をそれぞれkA、 kB とするとき、次の各問に答えよ。ただし、ばねの重さは無

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Physics Senior High

(2)の問題で、点CでN=0だと台車ってレールから離れていないんですか?

発展例題17 鉛直面内での円運動 2 図のような傾斜軌道を下り, 半径rの円形のレール を滑走する台車について考える。 台車の質量をm, 重 力加速度の大きさをgとし, 台車は質点として扱い, 台車とレールとの間の摩擦を無視する。 (1) 台車の出発点Aの高さをんとし, レールの円形 部分の頂点をCとする。 ∠COB が 0 となる点Bで , Onia2 h レールが台車におよぼす力の大きさNを求めよ。 CORVE (2) 台車が点Cを通過するための,出発点の高さんの最小値ん。 を求めよ。 指針 (1) 力学的エネルギー保存の法則 を用いて,点Bでの速さを求め,台車の半径方 向の運動方程式を立てる。 (2) (1) の結果を利用する。 点Cで N≧0であれ ば,台車は点Cを通過できる。 すなわち, 高さ ん。 から出発したとき, 点CでN=0 となる。 解説 (1) 点Bの高さ は,図から,r(1+cose) と 表される。 点Bでの速さを ひとし,水平面を基準の高 さとして, AとBとで, カ 学的エネルギー保存の法則 を用いると, mgh=mv²+mgr (1+cose). 地上から見ると, 点Bにおいて台車が受ける力 は,重力, 垂直抗力である。 重力の半径方向の 成分の大きさは mg coseであり, 半径方向の rcoso 0 N B: mg mg coso A m 発展問題 212, 213,214 800 CIS ROB 0 O 運動方程式は v² matth img cos0+N...② r 式 ①② から” を消去し, N を求めると Jalmal Un JAD mg N=- (2h-2r-3r cos0) (2) 点Cでの垂直抗力Nは,(1) のNに 0 = 0 を 代入した値で表される。 また, 求める高さん。 は, 点CでN=0 になるときの値である。 (1) の結 LATAR 5 果から,20m2h-5r) ho=- FCC r. Q Point <Point ho=5r/2のとき, 点Cで台車の速 さが0となるわけではなく, ん。 は,力学的エネ ルギー保存の法則だけでは求められない。 N = 0 となるとき, 台車は, 点Cで重力を向心 力とする円運動をしている。

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