地面に対する雨の速度の向きが何故直角なのか、また、乗客に対する雨の速度の向きがなぜこの図のようになっているかが分からないので教えてください！ うえの6番が問題で、下のやつが解説です。

合編 p.4~21 (物理 6 雨滴の落下する速さ 走る電車の窓から雨滴を見たら, 雨 可 滴は鉛直方向と 60°の角をなして落下していた。 窓の外は無風 で、電車は直線のレール上を20m/s の速さで走っていた。 (1) 地面に対する雨滴の落下する速さを求めよ。 (2) 乗客に対する雨滴の落下する速さを求めよ。 9 20m/s 解説 (1) 地面に対する雨滴の速度の大きさは,右図よ 電車の速さ り、 20m/s 20 tan 60°= V1 60° 2 00.0 OLD 20 20 20×1.73 V1= V3 11.5…= 12 m/s tan 60° 3 3 別解 1:20 =1:/3 より, 20×1.73 20 V1= V3 - 12 m/s 3 (2) 乗客に対する雨滴の相対速度 るの大きさは, 20 右図より,sin 60° V2 20 20 40×1.73 V2 = sin 60° 13 3 2 23.0…= 23 m/s 別解 2: 20 =2:/3 より, 40× 1.73 - 23m/s 3 20×2 V2 ODisney 1S

地面に対する雨の速度の向きが何故直角なのか、また、乗客に対する雨の速度の向きがなぜこの図のようになっているかが分からないので教えてください！ うえの6番が問題で、下のやつが解説です。

合編 p.4~21 (物理 6 雨滴の落下する速さ 走る電車の窓から雨滴を見たら, 雨 可 滴は鉛直方向と 60°の角をなして落下していた。 窓の外は無風 で、電車は直線のレール上を20m/s の速さで走っていた。 (1) 地面に対する雨滴の落下する速さを求めよ。 (2) 乗客に対する雨滴の落下する速さを求めよ。 9 20m/s 解説 (1) 地面に対する雨滴の速度の大きさは,右図よ 電車の速さ り、 20m/s 20 tan 60°= V1 60° 2 00.0 OLD 20 20 20×1.73 V1= V3 11.5…= 12 m/s tan 60° 3 3 別解 1:20 =1:/3 より, 20×1.73 20 V1= V3 - 12 m/s 3 (2) 乗客に対する雨滴の相対速度 るの大きさは, 20 右図より,sin 60° V2 20 20 40×1.73 V2 = sin 60° 13 3 2 23.0…= 23 m/s 別解 2: 20 =2:/3 より, 40× 1.73 - 23m/s 3 20×2 V2 ODisney 1S

（8）の理解が追いつきませんx_x なぜ1.6の式を微分したらdv/dt=a(t)になるのですか？ また、v(t)やa(t)は関数としての認識で大丈夫なのでしょうか。

7 1.1 軸に沿った運動 であ。 と書けるから、 )= f(x) っれた。 となる。 る。 (8) 速度から位置座標、加速度から速度を求める 時刻 to に位置ro の点Pを速度 vo で通過した物体が,時刻tに位置ェの点 Rを速度いで通過するとする.このとき,rとIoの関係は,その間の速度 u(t) (to <'<t)を用いて表される。同様に,vと voの関係は,その間の加速度 a(t') を用いて表される。 エニ、 を知 Ax Ax。 Ax」 R(x) P(x) Q』 Q。 Q 図1.6 図 1.6 のように,点Pと点Q」の間の距離 Azi は,その間の平均速度を用 いて、 Ari = DiAt と表される。同様に,点Q1と点Q2 間の距離 Arz は,その間の平均速度をと すると Ar2 =DzAt, Q2-Q3 間の距離 Ar3 は,平均速度 ig を用いて,Ar3 = DgAt, … と表される。こうして,点Pと点Rの間の距離r- zoはこれらの和 で表される。 ここで,時間をAt →0とした極限で上式の右辺は,定積分 de' = Svde' で表される。こうして,点Rの位置は点Pの位置T0 から, r- To = Azi+ Arz + Arz +… T= £o + と表される。 同様に, a(t) dt U= Vo +

(2)(3)は流れの向きじゃなくて、川上向きでも良いんでしょうか？

例題2 速度の合成 →基本問題 15, 標準問題 19 図のように,静水の場合に速さ6.0m/s で進む船が,流れの速さ 4.0m/s の川の 2点間 AB を往復する。AB は川の流れの向きに平行であり,その間の距離は 120m である。次の各間に答えよ。 (1) AからBに船が進むとき,岸から見た船の速度はどちら向きに何m/sか。 (2) BからAに船が進むとき,岸から見た船の速度はどちら向きに何m/sか。 (3) 船が AB 間を往復するのに要する時間は何sか。 :120m B 1 OR 川上 29) 川下: VA (1)(2) 正の向きを定めて, ひ=ひュtvzの速 指針 度の合成の公式を利用する。 (3)(1),(2)で求めた合成速度を用いて, x=utの公式 から,往路と復路のそれぞれに要する時間を計算し, それらの合計を求める。 |解説(1) 流れの向き を正とすると,船の速度は ひ=6.0m/s, 流れの速度は 02=4.0m/s である。 岸から見た船の速度ひは, ひ=0,+ 2 から, リ=6.0+4.0=10.0m/s (2) 流れの向きを正とする と,流れの向きと逆向きに 進むので,船の速度は =-6.0m/s, 流れの速度 は 2=4.0m/s である。岸 から見た船の速度ぃは, v=u,+uュから, リ=-6.0+4.0=-2.0m/s 流れの向きと逆向きに2.0m/s Advice 速度は大きさだけでなく, 向きをあわせもつ ひ2=4.0m/s 0-6.0m/s 量である。合成速度を求めるときは,正の向きを定めて, ひ=U+v2の公式を用いるようにする。 岸から見た船の速度ひの負の符号は,ひの向きが,正の向 き(川の流れの向き)と逆であることを表している。 リ= DitU2 へ (3) 等速直線運動の公式x=ut を利用して, t= か 川上 →止 川下 ら求める。 往路,復路のそれぞれの移動距離はx=120mなので, 求める時間をt,往路にかかる時間をち,復路にかか る時間をなとすると, 流れの向きに10.0m/s ; =-6.0m/s 120 t=tt+tz= 120 =72s 2.0 10.0 V2=4.0m/s 0=Di+U2 川上 →止 川下 1. 速度 5

このような公式があるのですが、どのようにしてv1.v2 を区別すれば良いのかわかりません。

dint V=v,+V2

学校から出てる課題なのですが手も足も出ません。どなたか教えてください。画像見えづらかったらすみません。

課題 傾斜角0のすべり台に質量 mの子 供がじっと座っている (図3.7)。すべり台と m 子供の間の静止摩擦係数を μo, 動摩擦係数を μとし, 重力加速度の大きさをgとする。 0 (1) 子供とすべり台(および地球)に働く 図3.7 力を Free-Body Diagrams に示しなさ い。力を表す記号は必要に応じて定義しなさい。 (2) 子供の運動方程式を書きなさい。 (3) すべり台の角度がある角度以下のときには子供は静止していた。この とき子供にはたらく摩擦力を m, g, 0を用いて表しなさい。 (4) 傾斜角がある角度0より大きくなると子供は滑り出す。 その角度0を 求め,その角度が子供の質量によらないことを示しなさい。 (5) 斜面を滑る子供に働く摩擦力の向きと大きさを述べなさい。 (6) 斜面を滑る子供の加速度を求めなさい。

物理　画像のライン部についてですが、なぜそうなるのか、なぜ分力として考えるのは間違っているのかを教えて下さい

16:40 3月30日(火) 全 33%■ 日本物理教育学会北海道支部会報「物理教育研究 Vol.42」 (2014) の反作用である.R は,通常,抗力と呼ばれる.抗力とは, えているのかも知れない.はじめは抗力だけを書くように指 先の Wikipedia の表現を借りるなら,「物体が面を押してい るとき,作用反作用の法則により,同じ大きさで反対向きの, 固体の面が物体を押し返す力」(一垂直抗力の場合にあった 導することで,このような誤解を減らせることを期待したい。 力の作用点については,高校物理では,これまではあまり 重視されてこなかった気がする.しかし,力が“どこから” “垂直な成分に対し”の部分がない)となる。 はたらくのかは,力が “何から” “何に”“どのように” 筆者が本稿で提案したいのは,高校では,現在の主流であ る最初から垂直抗力と摩擦力を別々に書く方法ではなく,面 倒でも2段階に分けて,はじめは抗力だけを書き,その次に はたらくかに負けず劣らず,正しい力の概念を形成する上で 相当重要であるように筆者は思う、垂直抗力と摩擦力の作用 点が離れているような図は,定評のある書籍類ではさすがに 垂直抗力と摩擦力に分解するという指導である。 例えば,斜面にのっている物体にはたらく力を考えるとき は,次のようになる。 見たことはないが,例えば,垂直抗カ,摩擦力,重力がすべ て同じ作用点から出発している図一 その方がベクト ルを合成するときに便利だからという理由からだろうが一 ー-ーは見たことがある1,このような図は教育的ではない ので,高校の指導では絶対に書いてほしくないと思う. 最後に,これとよく似た話を紹介してこの節を終わろうと 思う,滑らかな斜面上の物体の運動の指導の際,加速度は, 垂直抗力と重力の合力により生じると説明すべきところを 重力の斜面下向きの分力により生じるとする説明を時折見 かけるが,このような指導は不適切だからやめるべきである, との主張がある。厳格過ぎると思われる向きもあるかも知れ ないが,ニュートンの第2法則の本来的な意味を考えると, 十分背ける主張である。物理教師は,斜面上の物体の問題を 見ると,条件反射的に,重力を斜面の平行方向と垂直方向に 分解するが,度が過ぎて,最初から重力を斜面の平行と垂直 の2方向に分けた図を書いてしまうと,このような異に陥り mg 図4 抗力Rは条件や状況によって様々である。 物体が静止または等速直線運動している場合のRは,大き さが mg に等しく向きは鉛直上向き,作用線は重力の作用線 やすくなる。注意が必要である。 に重なる。 (図4) H r!日 A エ」A T! デ +1L 」 ミ1。 L!吉

(2) 上面下面どちらもPoS(大気圧×表面積)があるのは何故ですか？ 水から受ける力なのになんで大気圧も含まれるのですか？

S[m°) 75.圧力と浮カ 底面積 S[m?). 高さ ん[m]の直方体 の形をした物体を,その上面が水面から d[m]の深さ となるように沈めた。大気圧を Do[Pa], 水の密度を p[kg/m°), 重力カ加速度の大きさをg[m/s°]として,次 の各間に答えよ。 (1) 深さdIm)における圧力を求めよ。 底面積 S[m°], 高さ ん[m]の直方体 d (m) h [m] 2) 物体の上面と下面が, 水から受ける力の大きさと向きをそれぞれ求めよ。 (3) 物体が受ける浮力の大きさを求めよ。 ラ ST

問2と問4教えてください

問題I 図1aのようにしの字に曲げた金属板の側面にばね定数&[N/m]のばねが取り付けら ばねの自然長位置 れており,ばねと接触して大きさの無視できる質量m[kg]の質点がある。質点は金属 板の底面(x方向)に沿って動き,ばねが自然長より縮んでいる斜面の領域では質点 と底面との間に摩擦はなく,それより上の斜面の領域ではすべり摩擦係数が』であ do る。また,金属板のx方向は水平に対して角度#に傾けられており,装置は重力加速 度g[m/s]のもとに置かれている。以下の間に答えなさい。 間1 図1aのようにばねは質点の重力により押されて自然長から短くなっていると 図1a 考えられるが,その短くなっている長さ』[m]を求めなさい。 図1bのように質点をばねに接触させたまま手でばねを自然長からd[m]だけ縮ませ た後に放した。このとき質点はばねによりx方向に押し出され加速される。 ばねの自然長位置 間2 押し出される過程でのx方向への最大加速度 aw [m/s]を求めなさい。 d 間3 ばねが自然長となった時点で質点はばねから離れるが,手を離れてのちばね から離れる瞬間までに質点が得た運動エネルギー E 山を求めなさい。 問4 ばねから力を受けている過程での質点の最大速度 Vw[m/s]を求めなさい。 間5 上記間3の運動エネルギー Eoを用いて,ばねが自然長となる地点の高さに対 図1b して質点が上がる最高点の高さh [m]を求めなさい。

物理基礎の問題です。 質問が二つありまして、 ①なぜ(3)の答えが点Eだけなのか 点Cは同位相ではないのか。 ②(5)の問題で、なぜ点Cは最大では無いのか。 よろしくお願いします🙇‍♀️

1. 図は,x 軸の正の向きに進む周期的な波の, ある時刻における各点の媒質の変位を表したグラ フである。次の各問いに答えよ。 (1) 0と同位相の点はA~Fのうちどこか。 (2) )0と逆位相の点はA~Fのうちどこか。 X B D E 点B点F (3) Aと同位相の点はB~F のうちどこか。 点E → (/この瞬間,媒質の速さが0になる点はA~Fのうちどこか。 点B、DiF この瞬間,媒質の速さが正の向きに最大になる点は A~Fのうちどこか。 5 A.E (い1 キL。 +O