(2)水平投射で等速直線運動だからv0のままじゃないんですか？

153.水平投射と力学的エネルギー 地面から高さH (m)の位置で、質量 m[kg] の物体を水平方向に速さ。 [m/s)で投げ出した。 地面を重力による位置エネルギ ーの基準として、重力加速度の大きさを g[m/s"]とす る。次の各間に答えよ。 (1) 投げ出した直後の運動エネルギーと, 重力による位置エネルギーを求めよ。 (2) 地面から高さ h [m]の位置を通過するときの, 物体の連さを求めよ。 (3) 地面に達する直前の物体の速さを求めよ。 [m/s) Him) h (m) ○地面 例題19

（1）について、右ページの上に書いたように考えてはいけないのはなぜですか？

N- Mg A5判 滑らかな鉛直壁の前方 61の所から, 長さ 10, 質量Mの一様なはしごが壁に 立てかけてある。床とはしごの静止摩擦 係数はっであり, 重力加速度をgとす A LECURE (4 剛体のつり合い 17 (1) はしごに働く力は右のようになっている。 BC:AB= 61: 101=3:5 なので, 直角三角 形 ABC の辺の比は 3:4:5 である。Bのま わりのモーメントのつり合いより カ 垂直抗力 R A Rのうでの長さ る。 上端Aが壁から受ける抗力の大きさ と下端Bが床から受ける抗力の大きさ を求めよ。 のもし, 床とはしごの間の静止摩擦係数がある値より小さければ はしごは滑ってしまう。 その値を求めよ。 3 いま,このはしごを質量5Mの人が登り始めた。この人は下端。 からいくらの距離の所まで登れるか。 (4) この人が下端Bから 21の距離にいるとき, 上端Aと下端Bで働 く抗力の作用線の交点Pの位置を図中に示せ。 Mg×5l cos 0=R×10lsin@ 垂直抗力 *N Cos 0= 5 sin 0= R=Mg 回転軸としてBを選んだのは, 未知数の N やFに顔を出させないため(モーメントが0 重力 Mg B C 静止摩擦力F Mgのうでの長さ となっている)。 別解 Bと力の作用点との距離をうでの長さ としてもよい。ただし, 力を分解し, はしご に垂直な分力(赤矢印)を用いる。 5 (徳島大) ロ 3 Mg cos 0 ×51=R sin0×10Z こうしてRが求められる。 R Level(1) ★ (2), (3) ★ (4)★★ 剛体のつり合い 左右つり合い |上下つり合い 力のモーメントのつり合い (反時計回り=D時計回り) Base 上図で,鉛直方向の力のつり合いより <Rのうでの長さ Point & Hint (1) はしごに働く 力をきちんと図示することが何より大切。 力の図示…注目物体が受けている力を 矢印で描く。まず重力 mg を, 次に接 触による力を描く。 接触によるカとは, 糸の張力や接触面からの垂直抗カや摩擦 力などである。なお,「抗力」とは垂直抗力と摩擦力の合力を指していることに注意。 (2) 静止摩擦係数を μ 垂直抗力をNとすると, 最大摩擦力 Fmax は, Fmax3μN と なる。ただし, Fax は静止摩擦力の限界値であり, 物体がまさに滑り出そうとする ギリギリの状況でしか現れない力である。(4) Bでの抗力を計算する必要はない。 「剛体に3つの力が働き, 互いに平行でないときには, 作用線は一点で交わる」(な ぜか?)ことを応用したい。そこで重心の知識を生かす。 質量 m., m2, … N= Mg…の 力のつり合い Mgのうでの長さ 水平方向の力のつり合いより F=R……3 Mg B = M 抗力 Bでの抗力は VN+ F = 99 1+ 64 Mg N = Mg /73 8 F 別解 Aのまわりのモーメントのつり合いより の質点の N×101 cos 0 = Mg× 5l cos 0 + F×10lsin0 座標をx, X2, … とすると、重心の座槽r。け

65 問題1枚目下、解答1枚目上にあります。 解説のような計算方法が思いつかなく､lの二次方程式の解の公式から答えを出そうとしました。(2枚目) 2枚目は途中まで合っていますか？ また合っている場合この先の計算がわかりません。 どなたか教えて下さると幸いです。

に klh +kh?の増加になっている。 解)単振動の位置エネルギー(p 79) を用いると, つり合い位置(振動中心) いらんだけずらしたときの位置エネ レギーの増加は一kh° と即答できる。 はじめの弾性エネルギー→ka'が 弾性エネルギー々と摩擦熱に変わっ ているので 65 ka=P+umg(a+) (a°-1)=umg(a+) はじめの運動エネルギーのすべてが 三熱になったので a°-1?を(a+1)(a-1)と して両辺を a+1で割ると m=umgL 々(aー)=umg 2 2umg Lミ 2ug 1=a- k ろん, 運動方程式で解くこともでき 39参照)が,エネルギー保存の方が 似た項は集める ーこれがテクニック。 2次方程式の解の公式でも解けるが, 計算はかなり手間取る。 てまど い。 Isin0の高さ り,位置エネ ーが運動エネ (参考)p85 High の方法 この運動は自然長から umg/kだけ 左の位置を中心とする単振動となる。 19 次図のように,振幅はaーμmg/k ーと摩擦熱に a+l=2×(aーmg) k ったから g1sin0= mu+1μmg cos 0 · 1 2umg k . リ=/2gl(sin0-μ cos0) い十 - 65* 水平面上で, Pにばねを取り付け,ばねを自 然長からaだけ縮ませてからPを放した。ばね の伸びの最大値を求めよ。ばね定数はkとする。 る 0000000 は遠 め化 リ 2%

455(1)です。 計算の途中で既に答えは出たのですが その後近似を使って整理しなくていいんですか？ 問題文にわざわざ近似のことが書いてあっても使わないんですか？(しかも(1)の問題文中で) わかる方いたら教えて欲しいです〜。

長さの比か 単坂動の復元力を表す一般式, F=-Kxと式①を比較すると, 静電気力による微小振動 4k,Qax 位置×で小球が受ける静電気力Fは, Fcの式のXをxに置き換えて, 「解説)(1) 点A, Bに置かれた電荷Qが, 点Cにつくる になる。点Cに置かれた小球は,ほまぼ単振動をしており, このとき小 電場のx成分の大きさをそれぞれ Ea, Egとする。 rを用いて静電気力の式を表して,これを単振動の復元力を表す一般式 Ta 15 角三角形と ma (1) 一 TaーX) k。 QV k。 かる。 [m/s) 2QX V ma a ら原点0 しく、 A. と比較する。 ニーKr Q E。0 C いので、 原点0の 司様に、 こよる点 E Q X -a+X- B のx成分の大きさをそれぞれ E., Eaとする。 A xim) Q Q EB=ko(a+X) E=ko Ta-X)° DA, Bの電荷Qはいず れも正なので、点Cにお ける電場 E、はx軸の負 Q に最も こので、 が高い っなお、 キは、 この向 向き Q (a-X)? koQ(a-X) (a+X)(a-X) E=-Ea+Eg=-k。 koQ(a+X)? (a+X) の向き,E。はx軸の正 4k,QaX (a-X の向きになる。 ニー ○与えられた近似式を使 うことができるように F。の式を変形する。 0点Cで小球にはたらく静電気力を F。cとすると, 4k,Q°aX (a-X)? 4k。Q°aX X? \? a? F=QE=-- 4k,Q? a° X X? 2 ニー Q Q? F A x(n 0 一X B 限題文で与えられた近似式, (A=0を用いると、 X+1 4k,Q? a° F=ー- *X ○式OのFは,変位。 比例する復元力になっ 4k,Q° F=- a° いる。 K=0? 立田いて, K=mo'の 単指動の

酢酸と水酸化ナトリウムを混ぜれば、 25mL酢酸が残り水酸化ナトリウムがほぼ完全に電離していると分かるのですが、なぜそれによってCH3COOHとCH3COOが同じということになるのですか？

●慶鷹義塾大·改 次の文中の(A)に適切な式, (B)に語句, ①~③に数(有効数字2桁)を入れよ。 また 。 はあとの語群から最も適切なものを選んで記号で答えよ。 酢酸を水に溶かすと, 電離したイオンと電離していない分子との間に,次式のような 平衡が成り立つ。 299 電離定数 logio2=0.30 Ht CH。COOH= CHgCOO + H*… (i) 式(i)の平衡定数K。は酢酸の電離定数とよばれ, Ka=W[ と表される。 濃度0.20molLの酢酸水溶液がある。 式(i)の平衡における酢酸の濃度を0.20mol/L とみなすと, (この水溶液のpHは ただし,酢酸の電離定数は2.00×10-5mol/L とする。 0.20 mol/L の酢酸水溶液 50.0mL に 0.20 mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加え ていく。このとき, 式(i)の平衡は® であり, また酢酸の電離度は® である 液を25.0mL 加えた際の混合溶液の計は® ウム水溶液を50.0mL加え酢酸がちょうど中和されたときの溶液の PHは④ 向きに移動する。この水酸化ナトリウム水在 と算出される。また, 水酸化ナトリ た だし, 中和の過程で混合溶液中の酢酸イオンの物質量は, 加えられた水酸化ナトリウ の物質量にほぼ等しいとみなせるものとする。 [のの語群](a) 7より小さい (b) 7に等しい (c) 7より大きい

V1での左辺の弾性力による位置エネルギーはなぜ0でなくLが当てはまるのですか？

とき,床に衝突する直前の小物体の運動エネルギーを求めよ。 必 ばね 小物体(質量m) 0口 98 2つの物体の運動 右図のように, 質量M, 解 高さhの上面が水平な台が, 水平な床の上に置か れている。ばね定数kの軽いばねの左端を台に固定 し,ばねを自然の長さよりLだけ縮め,そのばね の右に質量 m の小物体を置く。台の上面は十分に 長く,台の上面や床はなめらかであるものとし, 重 A 台(質量M) n 力加速度の大きさをgとする。 (1) 台を床に固定し, 小物体を静かにはなした。 小物体がばねから離れ, 点Aを するときの速さ vo と, 床に衝突するときの速さ を, それぞれ求めよ。 (2) 次に, 台を床に固定せず, 上図と同じ状態から小物体を静かにはなすと. 台と 体は同時に動き始めた。 小物体が床に衝突したときの台の速さは vであった。 とき、床に衝突する直前の小物体の運動エネルギーを求め上。 01 あ な ね

１番は何の公式を用いたものなのですか？ また公式でなければ解き方教えてください。

STEP 3 解答編 p.49~52 必 96 仕事率 質量1000kgの自動車が, 10m走るごとに 99 F いに 解 0.50 m 高くなる坂道を72km/hの一定の速さで登っている。 自動車の前輪には駆動力F[N)が伝わっている。自動車には たらく空気の抵抗力と後輪にはたらく摩擦力の大きさを合わ せて500 N とする。 (1)自動車の駆動力F[N]はいくらか。 (2) 駆動力の仕事率はいくらか。 nl 500 N) 2) O の 。 2 火 文 1

なぜ10の3乗が必要なのですか？

163 エネルギー保存の法則 高さ 84mの滝がある。滝の水が落下すると, 水温はり) 上昇するか。ただし, 水の比熱を 4.2J/(g·K), 重力加速度の大きさを9.8m/s- 発生した熱は水がもっていた重力による位置エネルギーに等しく, すべて落下した 与えられるものとする。 第I部 熱力学

(2)の所で解説のa＝M+m/mgまでは分かるのですが①を代入する所が分からないので教えて欲しいです🙇‍♂️

例題22 2物体の運動方程式 図のように、なめらかで水平な面上に質量 Mの物体 Aがある。物体Aに軽い糸をつけ, 水平な 面の端に固定した軽い滑車に通し、糸の端に質量 mの物体Bをつるす。重力加速度の大きさをg とする。 /1)多が物体Bを引く力の大きさを T, 物体Bの加速度の大きさをaと して、A, Bそれぞれについて運動方程式をたてよ。 A. M 1 (2) T, aはそれぞれいくらか。 B m 解答 リード文check (1) A:Ma = T, B:ma = mg-T 0一軽い糸の張力カの大きさはどこでも同じ 2一物体 AとBは1本の糸でつながっているので. 物体 Aの Mm m (2) T= M+m 9, a= M+m 加速度の大きさもa 運動方程式のたて方の基本プロセス Process プロセス 0 プロセス 1 着目する物体を決め, その物体が受ける力を すべて力の矢印で図示する プロセス 2 軸を設定し, 正の向きを定める 垂直抗力N A →a (AとBは連動して動くので, 連動して動く 向きに軸を設定する) 重力 Mg B mg ではない! 重力 mg プロセス 3 力をx軸方向, y軸方向に分解し, x軸方向ではma=F y軸方向では 力のつりあいの式 をたてる 解説 1物体 Aが受ける力は, 張力 T, 垂直抗力 N, 重力 Mg の3つ。物体Bが受ける力は,張力 T, 重力 mg の2つ。 2物体Aについては水平方向に×軸(右向き 正)をとる。物体Bについては鉛直方向に× 軸(下向き正)をとる。 3 A, Bそれぞれについて, x 軸方向で運動方 程式をたてる。 A:Ma = T 答 B:ma = mg-T m (2) 0+2より AとBを“1つの物体" とみたときの運動万程式 と考えられる (M+m)a= mg9. m よって a= M+m 上式を0へ代入して Mm T= M+m Nと Mgは A:Ma= T+0+0 合力 -①×軸方向の 成分がそれ Mm 9, a= M+m m 答T= 6- M+m° w ぞれ0 B:ma = mmg-T ww 合力 Anちゃ対む 「物体の運動

X成分とＹ成分の求め方とこのまる①〜③までの問題の力の分解をした時の形がよく分かりません😭 教えて欲しいです

の~3の力のx成分, y成分をそれぞれ求めよ。 ただし, 方眼の1目盛 りが力の大きさ 1N に対応しており, 整数値で答えてよい。 の の 3 1N 0| X