(4)って、水平方向に力が働いていないから台の速度は等速だと思ったのですが、この考え方はどこが間違っていますか？質点にかかる垂直抗力の反作用がかかるからですか？

|||||||||||||||||| なめらかに動く台上の物体 当旭川/例題1-28 C 図のように、水平な床の上になめらかな円弧状の斜面をもった質量 M の台が置かれている。この台のAB間は水平で, BC 間は半径Rの円弧 になっていて,円弧の中心OはB点の真 上にある。いま、質量mの質点を台の上 のA点からB点に向かって初速度vで水 平に投げだすとして,次の2つの場合を考 える。 ただし,重力加速度の大きさをg とし,また, 空気の抵抗は無視できるもの とする。 まず、斜面をもった台が床に固定してある場合, 質点が高さHのD点 までちょうど上がるためには,かは でなければならない。 次に,斜面をもった台が床の上をなめらかに動けるようにした場合には, 質点はE点までしか上がらない。 E点に到達した瞬間に、質点の床に対 する速さはこの②倍であり, E点の高さはHの(3) 倍である。 質点がおりてきて再びB点を通過するときの, 質点の床に対する速さは ひ の (①) 20 倍である。 |||||||||||| AQ B R. D E C H 出 J. (大阪府立大)

ローレンツ力の問題についてなのですが、フレミングの左手の法則をどのように利用すれば良いのかわからないです。

基本例題 58 ローレンツカ 真空中で図の正方形 abcd の内部を磁場が紙面に対して垂直 に貫いている。いま, 質量 m[kg〕,電気量e [C] の陽子が, a から 〔m〕 離れた図の位置から ad に垂直, かつ磁場に垂直に 速さ [m/s]で入射し, aとbとの間から abに対して垂直に 磁場の外へ飛び出した。 磁場は abcdの内部のみにあり, 一様 であるとする。また,陽子は紙面内を運動するものとし,重力の影響は無視する。 (1) この磁場の向きと磁束密度の大きさを求めよ。 (2) 陽子が磁場内に入射してから磁場の外に飛び出すまでの時間を求めよ。 解答 (1) ad に垂直に入射した陽子が, ab に 垂直に磁場を抜け出たことから, 陽 子は点aを中心とする半径r[m〕 の円軌道を運動し, ローレンツ力は 軌道の中心点aを向いていたことが わかる。フレミングの左手の法則よ り 磁場の向きは紙面の表から裏の 向きである。 磁束密度をB[T〕 とす ると,等速円運動の運動方程式より POINT 指針磁場に垂直に入射した荷電粒子は、磁場から運動方向に垂直なローレンツ力fを受け,こ の力を向心力として等速円運動をする。磁場の向きは,正電荷の運動の向きを電流の向き として, フレミングの左手の法則で考える。 2² m = evB r mo よって B= (T) er (2) 磁場内の円弧は円の4 180 向心力=ローレンツカ V 2πr 4 磁場内における荷電粒子の運動 a m- n² =qvB d 分の1だから, 飛び出 すまでの時間を t〔s] とすると vt== a Tr よってt=- [s] 2v b

穴埋め問題がわかりません。教科書を学校に置いてきてしまい埋めることができません。 どなたか教えてもらえませんでしょうか🙇‍♀️

. 4. 光の回折と干渉 教科書 p. 126~128 A. 波の回折と干渉 1 回折 波の回折…波が(隙間)や(障害物)の背後にまわりこんで広がる現象。 ・回折は, すき間や障害物の幅に対して, ( )が短いときは目立たないが、 同程度になると目 立つようになる。 たとえば, 防波堤に打ちよせる海の波は, 防波堤のすき間を通った後,その ( )にまわりこんでくる。 )を通せば,( 光も非常に狭い ( )現象を観察することができる。 2 干渉 ・波の干渉･･･波と波が重なって(波)を強めあったり、弱めあったりする現象。 ・波の山と山 (または谷と谷) が重なりあうとき, 波は( ) あって, その振幅は( なる。 また, 波の山と谷が重なりあうとき,波は ( る。 ) あって, その振幅は ( B. ヤングの実験 回折格子 1 ヤングの実験 ヤングの実験･イギリスのヤングは, ( を求め、光が ( 単色光を単スリット So に通すと,光は ( ト (複スリット) S1, S2に通すと,( たりして、 明暗の縞模様 (( )を求めることができる。 組 番 スクリーン 第3編 熱や光の科学 な の回折と干渉に関する実験を行い, 光の( であることを主張した。( する。この()した光を2つのスリッ 光どうしがスクリーン上で強めあったり、弱めあっ ) ) ができる。 この明線 (あるいは暗線) の間隔から, 光の( 消 Work 上の図は, 単色光が単スリット So を通って回折し, さらに複スリット S1, S2を通って回折しな がら伝わるようすを示している。 図中で太線の円弧は波の山, 細線の円弧は波の谷を表している。 複ス リット S1, S2を通った2つの回折光は,干渉する。 (1) 図の複スリットとスクリーンの間において、 2つの回折光が干渉して強めあうところを実線で、弱 めあうところを点線で記入せよ。 (2) スクリーン上の括弧には 「明」 または 「暗」 を入れよ。 2 回折格子 回折格子… ガラス板の片面に,多くの細い筋を ・回折格子は,筋と筋の間が( ットを通った光の ( ( )によって,特定の方向に幅の狭い ( )によって強めあう方向が異なるため ( )が分かれる。 ) )で( )に引いたもの。 のはたらきをしている。 単色光を当てると、 多数のスリ )が生じる。 白色光では,

解き方が分かりません わかる方解説お願いします。

30 ▼1 編 3章 otmgh-1/2mv+0 第6問 長さLの軽くて伸びない糸に質量mの小 さなおもりを付け, 糸の他端を点0に固定した。 図のように,鉛直線との角度が60° の方向にこの糸 を張り、その位置からおもりを静かに放すと, おも りは円弧を描いて運動し, 点0の真下にきたとき, 13 台の右端に置かれた質量Mの小物体に衝突した。 衝突後, 小物体は水平な地面に落ちた。 ただし,地

2番でNがゼロ以上の理由が分かりません。なぜゼロは入るのですか？

チェック問題 3 曲面上の円運動 図のように,直線ABC, A EFと,半径rの円弧CDE. FGHとからなるなめらかなん 軌道を考える。点Aから,質 量mの球が,初速度 0 です べり始める。 Step 2 OK! 点Dで 《円運動の解法》 (p.191) に入ろう。(図a) Step 1 ①中心0, ② 半径r, ③速さひと すると,《力学的エネルギー保存則》より , A D 2 mg (h+r) -mv²... D Step 3 = 1 2 ①より 「回る人」から見て、遠心力 m mg 3+ αAB 半径方向の力のつり合いの式より 2 VD² N=mg+m r (1) この球が軌道から受け る最大の垂直抗力Nを求めよ。 (2) 球が軌道から途中で浮かないためのhの条件を求めよ。 解説 (1) 最大の垂直抗力を受けるのは、点A ~Hのうち,どこかな? やっぱり、点C,D,Eのうちどこかですね。 その中で, 一番遠心力が大きいのは一番速くなる最下点のDだ! 2h 答 r 2 O # D D やや難 12分 E 2r G mg O' m (3 VD 最速 (遠心力 最大 図a

解き方がわかりません。1/3(ka^2/2＋mgR

(4) 図のように, なめらかな水平面上で, 一端を固定した, 質量 3000000 が無視できるばね定数kのばねが置かれている。 ばねの他 端に質量mの小物体を押しあて, ばねを自然長からαの長 さだけ縮め、静かに手をはなした。 小球は, ばねからはなれ て, 断面が半径 R の円弧となる曲面の頂上からすべりおり, A R000円 B 点Aを通過したのち, 点Bで曲面からはなれた。 点Aの位置は図の角 6, 点Bの位置は角 AB で表 される。重力加速度の大きさをgとする。 点Bで曲面を飛び出すときの, 小物体の運動エネルギーを, k, a, m, R,g を用いて表せ。 【指示】 ばねからはなれた直後の小物体の速さ, 点Aにおける小物体の速さを, k, a, m, R, 0, g を用 いて表し、半径方向の運動方程式を立て,点 A での小物体が面から受ける垂直抗力の大きさを, k, a,m, R, 0, g を用いて表し, 点Bでは小物体が面から受ける垂直抗力が0になることを考え, cose B を,k, a, m, R, g を用いて表し, 答えに辿り着く。

(5)からわかりません、、 誰か教えてください🙏💦

27 以下の文章の空欄を求めよ。 図に示すように、xy平面上の原点Oを中心とする半径の円周上を物体が反 時計回りに角速度 で等速円運動している。 物体の質量をmとし, 物体に働 く向心力の大きさをFとする。 また、物体Pに働く向心力以外の力は考えないも のとする。 時刻t=0 において物体Pの位置は図の点A(r, 0) であった。 時刻において、物体Pは初めて点Bに到達した。 物体Pの描く弧ABの長さ (1) と表されるので、物体Pの速さは、 物体P (2) と表される。 また, の速度の向きは円の接線方向を向くので、時刻における物体Pの速度の成分 I as (3) 成分は(4) となる。 x Jj 時刻における物体Pの加速度の成分をaとすると, 向心力Fを用いて 向の運動方程式は、 mas (5) と表されるが, 時刻における物体Pのx座標 (7) のば (6) となることを用いると方向の運動は、ばね定数k= ねにつながれた水平ばね振り子の単振動と全く同じであることが分かる。 この単振 動の周期が円運動の周期と一致することから, F (S) (8) が得られる。 24 (x,y)) B 物体P A(r, 0)* ( 青山学院大学)

（5）のやりかたがわかりません、 解説お願いします

28 長さの軽くて細い糸の一端に質 量mの小球をつけ, 他端を点Aに固 定する。また,Aから鉛直下方 22421 -1 のところにある点Bに, 細くて滑ら かなくぎが水平に固定してある。 く ぎに垂直な面内で糸を張りながら小 球を持ち上げ, 糸が鉛直線となす角 を 060°にして, 小球を静かに放 す。 重力加速度をg とする。 (1) 小球が最下点Cを通るときの速さひ はいくらか。 (2) 小球が点Cを通る直前での糸の張力 T はいくらか。 また、点Cを 通った直後の糸の張力 T2 はいくらか。 (3) 小球が点Bと同じ高さの点Dを通るときの糸の張力 T はいくら か｡ (4) 小球が図の点Eに達したとき, 糸がゆるんだ｡ ∠EBD=α と して, sin α を求めよ。 (5) 糸がたるむことなく小球がBを中心とする円弧をえがいて運動し、 Bの鉛直上方 12/12 1 のところにある点Fに達するためには、はじめの 角日はいくら以上でなければならないか。 その角度を として, (筑波大+ 名古屋大) cos do を求めよ。 E D 0 C a dB 1 -T₁ m

わからないので教えていただけると幸いです🙇‍♀️

2. 以下の文中の( )に最も適する式・数値を答えよ。 右上の図のように、 速さぃ、半径r で等速円運動する物体の速度ベク トルの向きは時間とともに常に変化するので、 等速円運動する物体は加 速度を持っている。 下図は、上図で物体が基準線から角0だけ回転した 位置にある点Aから点Bに角 40だけ移動したときの、それぞれの速 度ベクトルを拡大して書き出したものであり、その速度変化は下図の4 vとなる。この間の移動時間を4t とすると、このときの平均の加速度 の大きさは(1) である。また、二つの速度ベクトルの間の角は上図における角 (2) に等し い｡ その後、時間がたつにつれて速度ベクトルは半径の円を描くように 動いていくので、 速度変化 4vは速度ベクトルが描く円の弦になってい ることがわかる。 時間 4t が十分小さいときには角 (2) も十分小さい。し たがって、このとき弦の長さは円弧の長さに等しいとみなすことができ るので､Av とぃおよび (2) の関係は角度の単位 [rad] の定義より、Av ≒(3)と近似できる。 これを(1) に代入して⊿v を消去すると物体の瞬 間的な加速度の大きさが得られ、 α= (4) である。ここで、 角速度 ① の定義より、 At で表すとω = (5) であるから､加速度 αはひおよびを用いて α = (6) と書ける。 また、 ひとの関係は v = (7) だから、これを用いてαを半径r および角速度 の だけで表すと、α= (8)となる。また、 逆に v = (7) より α = (6) の を消去して、 α を半径rおよび速さvだけで表 すと、α= (9) となる。 加速度の向きは半径方向中心向きなので､このαを特に向心加速度と呼 を (2) と Toda Av 1 V ABA 0 2

円運動の基礎的な問題です💦 答えだけで大丈夫なので教えてほしいです💦

2. 以下の文中の( )に最も適する式・数値を答えよ。 右上の図のように、 速さぃ、半径r で等速円運動する物体の速度ベク トルの向きは時間とともに常に変化するので、 等速円運動する物体は加 速度を持っている。 下図は、上図で物体が基準線から角0だけ回転した 位置にある点Aから点Bに角 40だけ移動したときの、それぞれの速 度ベクトルを拡大して書き出したものであり、その速度変化は下図の4 vとなる。この間の移動時間を4t とすると、このときの平均の加速度 の大きさは(1) である。また、二つの速度ベクトルの間の角は上図における角 (2) に等し い｡ その後、時間がたつにつれて速度ベクトルは半径の円を描くように 動いていくので、 速度変化 4vは速度ベクトルが描く円の弦になってい ることがわかる。 時間 4t が十分小さいときには角 (2) も十分小さい。し たがって、このとき弦の長さは円弧の長さに等しいとみなすことができ るので、Av とぃおよび (2) の関係は角度の単位 [rad] の定義より、Av ≒(3)と近似できる。 これを(1) に代入して⊿v を消去すると物体の瞬 間的な加速度の大きさが得られ、 α= (4) である。ここで、 角速度 ① の定義より、 At で表すとω = (5) であるから､加速度 αはひおよびを用いて α = (6) と書ける。 また、 ひとの関係は v = (7) だから、これを用いてαを半径r および角速度 の だけで表すと、α= (8)となる。また、 逆に v = (7) より α = (6) の を消去して、 α を半径rおよび速さvだけで表 すと、α= (9) となる。 加速度の向きは半径方向中心向きなので､このαを特に向心加速度と呼 を (2) と Toda Av 1 V ABA 0 a