物体同士が与え合う力の向きが何故こうなるのか分からないです

t1

物理の単振動の問題です。 (ウ)はどういう状況なのか理解できないので教えていただきたいです🙏

2021年度 のように の方向へdo 次の問題の口 の指定された欄開にマークしなさい。 (34点) 図1に示すように,水平面に対して角度0[rad) だけ傾いたなめらかな斜面上に台車Aと台車Bがあ る。台車Aは斜面上を動かないよう手で支えられて いる。また,台車Bは斜面上の壁に下端が固定され たばねの上端に取り付けられ,っりあって静止して いる。台車Aは斜面上の台車Bよりも上の位置にあ り,高低差はh[m] である。以下の問いでは, 台車 Aと台車Bの大きさ,ばねの質量は無視できるもの とする。また, 台車Aの質量はMA [kg], 台車Bの 質量は mB [kg], ばね定数は「k[N/m], 重力加速度の大きさをg [m/s°] とする。 (1)台車Aから静かに手をはなすと台車Aが台車Bに衝突した。台車Aが台車Bに衝突する直前の台車Aの 速度の大きさは7) ][m/s) である。台車Aと台車Bが完全非弾性衝突し, 台車Aと台車Bは一体とな り運動を続けたとする。このとき, 衝突によって台車Aおよび台車Bの力学的エネルギーは け失われる。一体となった台車は,斜面上で単振動をした。衝突の瞬間から単振動の半分の周期だけ時間 が経過したとき,ばねは自然長から 長での位置と一致するとき, hは) [m/s] である。 の中に入れるべき正しい答を解答群の中から選び,その番号を解答用マークシート 台車A 台車B ばね定数k 壁 上水平面 の 図1 (イ) (J]だ (ウ)][m]だけ縮んでいる。単振動したときの最高点がばねの自然 (オ) [m)と表せる。また, 台車の速度の大きさの最大値は (ア)の解答群 0 gh 1 2gh gh 2 3 2/gh h 2 4 2 MA -gh ma+mB 2mAmB 2 MA+mB 2m。。 3 MA+mB (イ)の解答群 MAMB -gh MAtmB 0 1 -gh gh 2 MA MAMB 2 mA 1gh MAMB 4 2(ma+mB) Joh 5 6 2(ma+ma)9h. 2mBgsin0 k 7 4(ma+n mB) 4(ma+mB)9n (ウ)の解答群 mBgsin0 k (ma+ma)gsin0 2(ma+mg)gsin@ 73 0 1 2 k k (2ma+ma)gsin@ 5 (ma+2ma)gsine 6 2(mg-ma)gsin0 4 k k (2ms-ma)gsin0 k 7

なぜ97の波形になるのかがわかりません ２ｍではなく４m移動していると考えてしまいます

西題 96 図は右向きに速さ 4.0m/s で伝わる周期的な波である。 同の時刻から1.5s後の波形をかけ。 また, この波の波長[m〕. u Cm) 1 A 振動数(Hz]を求めよ。 0 12 16 (m) 相頭97 類題 96の波で, 図の状態から一周期後の波形をかけ。 4

高校物理　物体が傾く条件の問題です。 （7）の解法を教えていただきたいです。

*15.(物体が傾く条件) 一辺がa[m) で質量が m [kg〕 の一様な立方体形の物体が水平面上 に置かれている。物体と水平面の間の静止摩擦係数をμとし, 重力加 速度の大きさをg[m/s°] とする。 図1,図2,図3は物体の重心を通 る鉛直断面を表している。 図1のように物体の右下の角Aに水平方向右向きの力を加え,その カの大きさを徐々に大きくすると物体がすべり始めた。 (1) 物体がすべり始めたときの右向きに加えた力の大きさを求めよ。 次に,図2のように物体の右上の角Bに水平方向右向きの力を加え,その力を徐々に大き くしたところ,物体はすべることなく傾き始めた。 (2) 重力による角Aまわりの力のモーメントの大きさを求めよ。 (3) 物体が傾き始めたときの右向きに加えた力の大きさを求めよ。 (4) 物体が水平面上をすべることなく傾き始める場合の,静止摩擦係 数μの条件を求めよ。 今度は,図3のように物体の左上の角Cに水平方向からの角度 mg a- 図1 a B-カ の 図2 O[rad] (0s0s- ハ)の向きにカを加えた。その力を徐々に大きくした ところ,加えた力の大きさがF[N)のときに, 物体はすべることなく 傾き始めた。 (5) 物体が傾き始めたときに,物体が水平面から受ける垂直抗力の大 きさを求めよ。 (6) 物体が傾き始めたときの力の大きさFを求めよ。 (7) 0を変えると, 物体が傾き始める力の大きさFを最小にすること ができる。その角度 6m [rad] を求めよ。 今 (8) Omの方向に力を加えるとき,物体が水平面上をすべることなく傾き始める場合の, 静止 摩擦係数μの条件を求めよ。 ドカ 図3 25in0r050= Sin2 (14 金沢大) (1 pmg ( - amg ()--ot =0, m T。 (41*ミ4 0.5ミA guist-bw -N 14) (6) Aのまわりのカのモーメトは amg-facos(年-0)20 0)- cos co>0t ここ co4- 号(oe ) ニ FrAn、長(she489) = FV こ0 aw4 fCstmot cos0) 20 2(5mg4co8)

高校物理　物体が傾く条件の問題です。 （7）の解法を教えていただきたいです。

*15.(物体が傾く条件) 一辺がa[m) で質量が m [kg〕 の一様な立方体形の物体が水平面上 に置かれている。物体と水平面の間の静止摩擦係数をμとし, 重力加 速度の大きさをg[m/s°] とする。 図1,図2,図3は物体の重心を通 る鉛直断面を表している。 図1のように物体の右下の角Aに水平方向右向きの力を加え,その カの大きさを徐々に大きくすると物体がすべり始めた。 (1) 物体がすべり始めたときの右向きに加えた力の大きさを求めよ。 次に,図2のように物体の右上の角Bに水平方向右向きの力を加え,その力を徐々に大き くしたところ,物体はすべることなく傾き始めた。 (2) 重力による角Aまわりの力のモーメントの大きさを求めよ。 (3) 物体が傾き始めたときの右向きに加えた力の大きさを求めよ。 (4) 物体が水平面上をすべることなく傾き始める場合の,静止摩擦係 数μの条件を求めよ。 今度は,図3のように物体の左上の角Cに水平方向からの角度 mg a- 図1 a B-カ の 図2 O[rad] (0s0s- ハ)の向きにカを加えた。その力を徐々に大きくした ところ,加えた力の大きさがF[N)のときに, 物体はすべることなく 傾き始めた。 (5) 物体が傾き始めたときに,物体が水平面から受ける垂直抗力の大 きさを求めよ。 (6) 物体が傾き始めたときの力の大きさFを求めよ。 (7) 0を変えると, 物体が傾き始める力の大きさFを最小にすること ができる。その角度 6m [rad] を求めよ。 今 (8) Omの方向に力を加えるとき,物体が水平面上をすべることなく傾き始める場合の, 静止 摩擦係数μの条件を求めよ。 ドカ 図3 25in0r050= Sin2 (14 金沢大) (1 pmg ( - amg ()--ot =0, m T。 (41*ミ4 0.5ミA guist-bw -N 14) (6) Aのまわりのカのモーメトは amg-facos(年-0)20 0)- cos co>0t ここ co4- 号(oe ) ニ FrAn、長(she489) = FV こ0 aw4 fCstmot cos0) 20 2(5mg4co8)

19番の2.4.5と20番の2.3.4がどうしてもわかりません 解説をどなたかよろしくお願いします

図に示すように, 水平な 床の上に静止している質量 |M (kg] の物体を斜め方向に 引く。物体と床の間の静止 摩擦係数をp, 動摩擦係数 をp'とする。重力加速度の大きさをglm/s^], 引く力をF[N], 水平面との角度を0, 垂 直抗力を N[N] として次の問いに答えよ。なお, 物体は傾かないものとし, また空気の影 響はないものとする。 (1) 垂直抗力 NをM, g, F, 0で表せ。 (2) 引くカFを物体が動き始めるまで徐々に大きくしていくとき, 物体が動き始める直 前の引くカFを M, g, 0, μで表せ (3) 物体が動き出したのち, 一定のカ F'[N] で引き続けるとき, 物体の右向きの加速度 をa [m/s°), 垂直抗力を Nとして,水平方向の運動方程式を書け。 (4) 加速度aを M, g, F', 0, μ'で表せ。 (5) 加速度aを最大にするには, 水平に対していくらの角の方向に引けばよいか, その ときの tan0 を求めよ。 -F n Fsne Ino R5- Fsine (M) ヒント (5) 三角関数の合成の式 asin 0 +bcos@=Va'+b° sin (0+α) めGンド b ただし, sin a=- Va+6? COsa= )を使用する。 Va+6

力学 39問3 解答のようにcosのこと考えないで、最高点のことのみ考えたんですが大丈夫でしょうか？？ 自分の解いたあと汚くて申し訳ないです。

車動 53 き, Aが図1の点Qに来た瞬間に糸を の後どのような運動をするか。 0のまわりを回りながら, 0から遠ざかっていく。 0 0Qの向きに進んでいく。 2 Qにおける円の接線に沿って進んでいく。 の0のまわりを回りながら, 0に近づいていく。 ★*39 【8分·12点】 12/3) 長さしの糸の端に質量 mの小球をつけ, もう 一方の端0を中心にして鉛直面内で円運動させる。 この小球を最下点Aで, 水平方向に速さ 0で 投げ出す。 最下点Aからの回転角を0として, 0=等の点をB, 0=πの点をCとする。 小球が 0 B C点を越えて円運動を続ける場合について考え る。ただし, 重力加速度の大きさを g, 小球の速 さをむ, 糸の張力の大きさを Tとする。 も大のる B点における小球の速さ vg はいくらか。 2 V-ge T mg A o 問1 0-2gl Vo- 0 V20-2gl 問2 C点における糸の張力の大きさ Tcをm, g, v0, しを用いて表せ。 2 Vo 2 Vo m e m+4mg 2 00-5mg 0 m e Vo 2 m 2-4mg 3 2 V0 m -+5mg e 問3 小球が C点を越えて, 円運動を続けるようなかはいくら以上か。 2g 5gl 3,gl 0 gl 2 2gl

静電気・保存則の問題です。 (5)の力学的エネルギー保存則の式の右辺について、Aはx軸の-方向に動いているのに-1/2mvA^2ではなく1/2mvA^2になるのかが分かりません。 教えてください。

AB間の距離が2rm[m]のときのAの逃さ v [m/s] を求めよ。 量m(kg]の粒子Aが最初, Bから十分離れた位置にあり,x軸上正の 方向に遊度 (m/s)で動いている。 クーロン定数を:N·m'/C°)と (4) AがBに最も近づいたときの, Aの速度u [m/s]を求めよ。ま その後AとBは互いに反発し遠さかる。十分に時間がたった後 1/静電気 +QIC)を帯びた質量 AM (kg)の粒子Bが r軸 上の点Pに静止している。 また。+q[C) を番びた賞 m,q M.Q Vo 河合計 B 11 静電気保存則 43 HCHEE P 島 A5判 (1) 無限遠点での位置エネルギーは U=g×0=0 で, AB間の距離がr の とき U=qr kQ と表されるから,力学的エネルギー保存則より 5) 量4に らmu+0= 0+. kqQ 2kqQ mv? Yo Yo = (2) 前問と同様に ら +0=;mu+ kqQ 2r。 mu。 し, 重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 Tath カ学 mu*+mu? V。 リ= V2 良間 類出 浜島 A5判 (3) 加速度が最大となるのは, 静電気力が最大になると きで、AがBに最も近づいたときだから 登信 (1) AB間の距離の最小値 o [m] を求めよ。 加速度のこと は力に聞け! mVo 9Q kqQ 『max- mr 4kqQ mamax=k mu 次に、粒子Bが×軸上を自由に動ける場合について, (4) 最接近のときの相対速度は0で, AとBの速度 は等しくなるから,運動量保存則より (止まった な、AB間の距離 [m]を求めよ。 mb = mu+ Mu m m+M 。 物体系についての力学的エネルギー保存則より . u= mv わ学 名問 浜島 A5判 (岡山大) のAの速度(m/s)を求めよ。 mu=me+ kqQ -Mu*+ Y」 Bから見れば AはUターン 0. 上で求めたuを代入して Y= 2kqQ(m+ M) mMu? Level (1)~(3) ★ (4),(5)★ kqQ はAとB全体でつくり出したもので, (1), (2)では 位置エネルギーU= Bが固定されているためAだけで使えたのである。力学でいえば, AとBがばね で結ばれているときの弾性エネルギーの扱いに似ている。 Point & Hint カ学 (1(2) 力学的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーUは U=qVと (5) Bの速度をUpとすると, 運動量保存則より muo= mua+ Mus …① 力学的エネルギー保存則より kQ V= からつくり出す。 らく 物理 河合 B6 2mu =mu+Mug ……② | 運動方程式 ma = F を思い出したい。 -mv? (3)加速度といえば、 (4)物体系に働く外力がないから…。最接近のとき, Bから見てAは一瞬止まる から…。 AB間の距離については, A·B 全体について(物体系について)カ学 的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーの形は前半と変わらない。 (5) 2つの保存則の連立。 Aと Bは十分離れるので位置エネルギーは0としてよ 0.2よりUを消去すると m-M m+M U= Vの正負はmとMの大小関係で決まる。 解も出るが、Aは静電気力で減速されているので不適 (初めの状態に対応)。 なお,計算からは ひ、= w という 物理 い。 別解弾性衝突とみなしてもよい。反発係数 e=D1 だから VA-Us = -1× (v0-0) ③ のと3の連立で解くと早い。 河 htt E-r kp

二番の詳しい解説おねがします。 正答は３２個です

必 230 物理 音波の干渉 右図のように,8.0mだけ離れた 点Aと点Bに2つの音源がある。それぞれの音源からは, 振動数がともに680 Hz で同位相の音が発生しており, AB 間には定常波が生じている。音速を340m/s とする。 (1) 音波の波長はいくらか。 (2) AとBとの中点Mは定常波の腹であり, 音が大きく聞こえる。AとBとの間に, 定常波の節はいくつあるか。 -8.0m- A B M センサー 75, 76 必 の24 Am 工田 十 回 壮果

物理基礎、ワーク、名前

|2) 次,糸の張力の大きさを 60N すると, 加速 の大、 さ は/ にか (1) 本が斜面上方に 速度3.0m/sで動 ているとき, 糸の 力の大きさTは何 か。 が0 のあらい斜面 にあ。 上原 き 75 質量m(kg)の 体, 斜面 そって上向きに軽い糸でく。 引くカf 前の子 大さを求めよ。 物 と斜面と 間静止摩擦係 大してったと, 物体が き始る直 30° >例題17 を一、重力加速度の大きさをg[/s'] と 76. あらい水平面上の運動 あらい水 上に質量m [kg] の本を置き,糸をつけて大きさm_[N] (g m/s] は重加速 度の大きさ) で水平に引いとこ, 物体はすべりだした。 物 と 平面の間の動 摩 数、進行方」を正と る。 (1)物体がすべる加速度 a,[m/s'] 求めよ。 すべって る途中で糸をはなした。 この後の物体の加 度a2[.5 を求め よ。 例題17 77. あらい斜 上の 動 きのが30° あらい斜面 上に質量5.0kgの物体を , これ 糸をつけ, に上向 面に平行 力を加た物 と面のの動擦係数を 重力 大さを9.8m/s' とする。 3 (1)本が斜面上方に 包速度3.0m/sで動ているとき、糸の 力の大きさTは何 2) 次,糸の張力の大きさを 60N すると, 加速」 の大:さ は >例題1 0