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Physics Senior High

物理基礎、等加速度直線運動の問題です。 (2),(5),(7)は全て有効数字は二桁ですよね。 なぜ答えは一桁なのでしょうか。 明日、中間テストがあります。至急お願いします。

Os間移動した。この間の変 位は,どちら向きに何mか。 解右向きを正とすると, vo=3.0m/s. a=-2.0m/s?, t=6.0sであり、 (7) 物体が右向きに2.5m/s の初速度で進み, 4.0s 後の変位は,右向きに2.0mであった。加速度 は,どちら向きに何 m/s° か。 1 エ= tol+a=3.0×6.0+→×(-2.0)×6.0° = - 18m 左向きに 18m 計算結果が負になる場合は, 正の向きと逆向き であることを示している。 (8) 物体が左向きに3.5m/s の初速度で進み, 2.0s 後の変位は,左向きに4.0mであった。 加速度 は、どちら向きに何 m/s° か。 (1) 物体が右向きに6.0m/sの初速度,左向きに 2.0m/s° の加速度で1.0s間移動した。この問 の変位は,どちら向きに何mか。 (9) 物体が左向きに2.0m/s の初速度で進み,8.0s 後の変位は,右向きに 64m であった。加速度 は,どちら向きに何 m/s° か。 (2) )物体が右向きに7.0m/sの初速度, 左向きに 2.5m/s°の加速度で2.0s間移動した。この間 の変位は、どちら向きに何mか。 (10) 物体が右向きに2.5m/s の初速度, 左向きに 1.0m/s° の加速度で運動した。変位が左向きに 3.0m となるのは何s後か。 (3) 物体が左向きに12m/s の初速度,右向きに 1.5m/s° の加速度で4.0s間移動した。この間 の変位は,どちら向きに何m か。 5.0 (1) 物体が左向きに2.5m/s の初速度.右向きに 5.0m/s°の加速度で運動した。変位が右向きに 15mとなるのは何s後か。 (4)物体が左向きに4.0m/s の初速度,右向きに 6.0m/s°の加速度で3.0s間移動した。この間 の変位は,どちら向きに何mか。 も0 (12 物体が右向きに6.0m/s の初速度,左向きに 2.0m/s° の加速度で運動した。変位が0となる (5) 物体が右向きに15m/s の初速度,左向きに 4.0m/s° の加速度で8.0s間移動した。この間 の変位は,どちら向きに何mか。 のは何s後か。 0.8

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Physics Senior High

車内から見た場合の重りの動きは実線の丸の方でよろしいのでしょうか?

2m m+r (別解)のと,eー1の式, u-Uーー(ル-0) を連立させて解く。 EX2 前間で,エレベーターの床から が切られるので,水平投射に入り、放物 線を描いて落ちていく(下図)。 このように運動は誰が見るかでまるで 変わる。だから「観測者」が重視される。 切ると,おもりが床に達するまでの時間tはいくらか。 84 85 エレベーター内の人は,見たままに B2 運動方程式を立てればよい。この人が a 見た加速度をaとすると, a=g+a 「mag mg 動いているか。 ma=mg+ ma 重力 慣性力 いくそ 慣性力 この間。電車も右へ動く 等加速度運動だから h==at" 2h .=a+d 慣性力を入れれば、乗物(土物。 の動きは封じ込められる 図1 mg 図2 83 力のつり合いより mg N+ma=mng 慣性力 この例のように慣性力は力のつり合いに限らず, 運動方程式でも伸、 だ。これを地面に静止した人が見て解こうとすると一一上昇中に糸を知。 たおもりは投げ上げ運動に入る。 それにエレベーターの床が追いついてい。 ーというわけで大変やっかいなことになる。それをおもりが動いてい。 力のつり合いは . N=m(g-a) m(g-a)は見かけの 重力で、もしa=gと すると(箱を自由落下 させると),N=0となり無重力(無重量) T sin0=ma Tcos 0= mg 水平 船直 mg 号より tan0=9 M の+2 より(sin 0+cos?0=1) T=(ma)+(mg) ;T=m/g+a 状態に入る。 |りょく けにしたのが慣性力の威力というわけだ。 84 箱の中で見れば Pは慣性力ma に 慣性力 よって引きずられる (別解)重力と慣性力の合力である見か けの重力mg'をつくって考えてもよ い(図2)。これと Tがつり合うから, 灰色の直角三角形に目をつければ High エレベーター内の人にとっては, 重力と慣性力を合わせて考えると、。 つも mg+ma=m(g+a)の一定の力が下向きにかかっていることにな まるで重力のようだというわけで,m(g+a)を見かけの重力,o4。 かけの重力加速度と呼んでいる。上の例は「g+々での自由落下, わけだ。では,エレベーター内で物を放り投げたらとう見える? 一もちろん, 答えはg+αでの放物運動だ。 1 - But ことになる。運動方 動摩擦力 程式は,箱に対する 加速度をaとして tan0= ma_c mg g ma= ma-4mg a=d-g Tは斜辺の長さに等しい。 82電車が水平右向きに加速度αで進んでいる。電車 内につるされた質量 m の振り子が0だけ傾いてい る。糸の張力カTと tan0を求め,m,g, αで表せ。 糸を切ると,車内で見ておもりはどのように動くか。 跡を描け。 =a-1 g)? より 糸を切るとおもりは mg'により “自 由落下”をし、直線的に(0方向に)床に 落ちる。 21 a-Hg (参考)もともと慣性力maが最大摩 擦力mgをこえないと動き出さない から ma>omg 83 箱の中に質量m のおもりが置かれ, 箱が下向き にaの加速度で動いている。おもりが箱から受ける 垂直抗力Nはいくらか。 a>Hg24g 答えの平方根の中は正となる。 なお,地上で静止している人が見れば, おもりは水平方向に動いている状態で糸 POINTG *エネルギー年左則

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Physics Senior High

-mgLsinθって位置エネルギーですよね?1/2kL^2も弾性力による位置エネルギーですよね?これって足し引きできるのですか?答え見ると引いているので…🤔どなたか教えていただけると幸いです🙏🙇 あと、関係式の書き方も教えていただきたいです!

図のように,傾きが0の斜面がある。斜面に沿って上部にA点, 最下部にB点, ABの中央にC点をと り,床面から測ったA点の高さをHim]とする。 BC間には, 自然長(自然の長さ)が BC間の距離に等しく, ばね定数がA[N/m]のばねがある。ばねの下端は B点に固定され,上端は斜面に沿って上下する。ばねの 太さや質量は無視できるものとする。 A点に質量m[kg]の物体を置いて静かに離したところ, 物体は斜面をC点まで滑り降り,そこでぼわ。 上端にくっついてさらに下方に滑って行き, C点からL[m]だけ下がったところで向きを反転して、公。 は斜面を上って行き, ばねの上端にくっついたままC点を越えて上向きに滑って行った。 斜面は,上半分の AC 間は摩擦がなくて滑らかだが,下半分の BC間は動擦係数が μの面となってい る。物体の大きさは無視できるものとする。 重力加速度を gIm/s°]として, 次の問いに答えなさい。 A H 000000000000 B A点から滑り降りてきた物体がCに到達する直前の加速度4。[m/s']と速さo [m/s]を求めなさい。 C点でばねの上端にくっつき, そこからさらに斜面に沿って距離x[m]だけ滑り降り, まだ最下点に達 ない位置での, 物体の加速度a[m/s]を求めなさい。 xだけ滑り降りる間の, 重力による位置エネルギーの変化4U[J]を求めなさい。 (4) xだけ滑り降りる間に, 摩擦力が物体にした仕事4w[J]を求めなさい。 (5) xだけ滑り降りた位置での, ばねの弾性エネルギーKを求めなさい。 (6) 物体がC点から下方に到達する最大の距離L [m]を求めるために利用できる, Lを含む関係式を求め なさい。 (7) 運動の向きを反転した物体が, 再びC点に戻ってきたときの速さか [m/s]を求めなさい。 ただしここで は, Lをそのまま用いてもよい。

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なぜこの問題にてQの位置エネルギーを考えていないんでしょうか

11 エネルギー保存則 35 HCURE (1) Qが最高点に達したとき,Qも Pも一 瞬静止する。この間に失われた(減少し た)のは,P, Qの運動エネルギーとPが しだけ下がったことによる位置エネル ギーである。一方,現れた(増した)の 本エ SE 静止 A Vo Vo 30° Q h」 he は,Qが Isin 30°高く上がった分の位 置エネルギーだから 6a幅とネしそーぼ?? 基準位置 うmu+3m8+ 3m-vo+ mgl = 3m·g·l sin 30° 1 4° 2 =D1 Mへ 1 運動エネルギーがmus+3muだけ失われ, 位置エネルギーが実 1 2 質的に 3mgl sin 30°-mgl だけ現れたとみてもよい。式表現は考え方で変 わってくる。 別解 初めの P, Qの,基準位置からの高さを ん, ha とする。全体の力学的エネル ギーを調べ,「はじめ=あと」とおいてもよい。 ★)5) 1 2 1 ;mue+ mghi +:3mv?+3mgh2 nto! 2 静止 =0+mg(hi-1) +0+3mg(h2+1 sin 30°) 両辺から mgh., 3mgh2 は消え, 上の式 と一致してくる。 Vo の(9) L と *……ャーー L 静止 30° ( J (2) 力学的エネルギー保存則より, Qが Aに戻ったときの速さは10となる(P も)。位置エネルギーが元の値に戻る ので、運動エネルギーも元の値になる からである。 Vo A点に戻ったときの Gく速さはvo であるこ とを見抜きたい。 取下点Cで止まるから,失ったのは P, Qの運動エネルギーとQの位置 エネルギー。一方, 現れたのはPの位置エネルギーと摩擦熱。 no X0 :3mu+3mgL sin 30° 2 2 -mu? + 2102 A O 上 OA

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