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Physics Senior High

問題1の(6)がなぜ2.1秒になるのか教えて頂きたいです!答えてくださった人はベストアンサーにします

から して 求 1 求 這 令和5年6月27日 (火) 2限 問題 | 質量 1.0kgの小球Aと質量 4.0kgの小球B をビルの屋上から同時に静かに落としたところ, A は 3.0s後に 地面に達した。 重力加速度の大きさを9.8m/s2,√2=1.41 として,次の各問に答えよ。 (1) 着地直前のAの速さを, 有効数字2桁で求めよ。 (2) 地面からビルの屋上までの高さを, 有効数字2桁で求めよ。 (3) B が地面に達した時刻は,下記のア~ウのうちどれか答えよ。 ア.Aより遅い イ.Aと同時である ウ.Aより早い (4) 小球 A のように、初速度 0 で落下する物体の運動を何というか。 (5) 小球A について,次の(a)~(c) グラフを描くと, そのグラフは下記の①~⑤ のどれになるか答えよ。 (a) 小球が落下を始めてからの時間tを横軸に、小球の速さを縦軸に取ったグラフ (b) 小球が落下を始めてからの時間tを横軸に,小球の落下距離y を縦軸に取ったグラフ (c) 小球が落下を始めてからの時間tを横軸に, 小球の地面からの高さんを縦軸に取ったグラフ ① (4 KAKAK (6) 小球A について, 静かに落としてからビルの中央を通過するまでにかかる時間を, 有効数字2桁で求めよ。

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(6)の答えがなぜ2.1秒になるのか教えて下さい! よろしくお願いします_(._.)_

令和5年度 第1学年 物理基礎 1学期期末考査問題用紙 令和5年6月27日 (火) 2限 問題 質量 1.0kgの小球 A と質量 4.0kgの小球 B をビルの屋上から同時に静かに落としたところ、Aは3.0 s後に 地面に達した。 重力加速度の大きさを9.8m/s2,√2=1.41 として,次の各問に答えよ。 (1) 着地直前のAの速さを, 有効数字2桁で求めよ。 (2) 地面からビルの屋上までの高さを, 有効数字2桁で求めよ。 (3) B が地面に達した時刻は,下記のア~ウのうちどれか答えよ。 ア.Aより遅い イ.Aと同時である ウ.Aより早い (4) 小球 A のように、 初速度 0 で落下する物体の運動を何というか。 (5) 小球A について,次の(a)~(c) グラフを描くと, そのグラフは下記の①~⑤のどれになるか答えよ。 (a) 小球が落下を始めてからの時間tを横軸に, 小球の速さひを縦軸に取ったグラフ (b) 小球が落下を始めてからの時間tを横軸に, 小球の落下距離y を縦軸に取ったグラフ (c) 小球が落下を始めてからの時間tを横軸に, 小球の地面からの高さんを縦軸に取ったグラフ (2) KAKAK () ⑥ 小球Aについて, 静かに落としてからビルの中央を通過するまでにかかる時間を, 有効数字2桁で求めよ。

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円運動、 垂直抗力の正負がほんとに分からないです、この写真のときの、問題でなんで違うんですか。自分で図を書いても意味がわかりません。どなたか図で教えてもらえませんか?

9 3 13 遠心力に関係した身近なも T から見 ang 鉛直面内での円運動 右図のような, 半径r[m]のなめらかな円筒面に向 て質量m[kg]の小物体を大きさ [m/s] の初速 度でなめらかな水平面からすべらせる。 重力加速度の 大きさをg[m/s ] とする。 (1) 鉛直線となす角が0の点(図の点C) を通過すると L A CO 遠心 0 1933 きの小物体と面から受ける垂直抗力の大き AUDIO さを求めよ (2) 小物体が点Bを通過するための の条件を求めよ。 ●センサー 39 円運動では,地上から見て 解くか、物体から見て解く かを決める。 ① 地上から見る場合 遠心力は考えず、力を円の 半径方向と接線方向に分解 し、円運動の半径方向の運 動方程式を立てる。 小井 生ブ か または mr²=F ②物体から見る場合 遠心力を考え、力を円の半 径方向と接線方向に分解し, 5 136 半径方向のつり合いの式を V² m-=F Y HARENTE 立てる。 ※どちらでも解ける。 ●センサー 40 物体が面に接しているとき, 垂直抗力 NO (1) 水平面を重力による位置 エネルギーの基準面とする。 先生にきく 2 mvo ■解答 (1) 点Cでの小物体の速さを [m/s] とすると, 力学的エネルギー 保存の法則より 1 1 = 2 m ゆえに, v=√√√v²-2gr (1+cos) [m/s] F 基準 fr mv²+mg(r+rcose) Vo 3 54 ora ・① 垂直抗力の大きさを/〔N〕 とすると, 地上から見た円運動の運動方程式は, 129 134 138 B A v²-4gr Bmgcose N rcos00 O r [8] mg OmN+mg cos の これにを代入し, 整理すると, 2 mvo N= - mg (2+3 cose) (N) ...... 14 物理 r 別解 小物体から見ると,円の半径方向にはたらく力は、実際丁( にはたらく力のほかに、円の中心から遠ざかる向き start 基準位置 N+mg cose m-0(量的関係は上と同じ) r 9 遠心力がはたらいている。 半径方向の力のつり nof SA 合いより 非等速円運動では,円の接線方向にも加速度があり,物体か ら見た場合,接線方向での力のつり合いを考えるためには、接 線方向にはたらく慣性力を考える必要がある。 (2) (1)より、0 Nはともに減少していく。点Bを通過するためには、点B でぃ > 0 かつ N≧0であればよい。①より①=0を 代 入して、 v= では, 0 が小さくなるにつれて,v, ≦z〔rad] なんで2乗外して?COSO°=1M=

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(1)が分かりません なぜ糸の傾きより電車の加速度が左向きですか? そして(4)でなぜ張力は関係ないのか分からないので教えて欲しいです

■/s? (3) 等速円 より α = 0.50×4.0²= 8.0m/s² 基本例題 13 慣性力 一定の大きさの加速度αで進行中の電車の天井から 質量mのおもりを糸でつるした。 電車内の人には,糸 が鉛直方向から角度0傾いて静止しているように見え た。重力加速度の大きさをgとする。 (1) 電車の加速度の向きは右向きか左向きのどちらか。 (2) tan の値を求めよ。 解答 (1) 糸の傾きより慣 性力の向きは右 向きである。 よ SA よってω^2=36 ゆえにω'=6.0rad/s (3) 糸がおもりを引く力の大きさSをm, g, a を用いて表せ。 (4) 突然糸が切れた。 電車内の人から見ると, おもりの軌道はア~ウのいずれか。 [0]] 指針 電車に乗った観測者から見ると, おもりには慣性力がはたらいているように見える。その 向きは、電車の加速度の向きと反対である。 糸が引く力 Scoso 慣性力 ma NU って, 加速度の 向きは左向き。 Ssin (2) 電車内の人から 見ると,重力, 重力 mg 糸が引く力, 慣性力の3力がつりあ っているように見える。 力のつりあ いより >>51,52,53,54 人 水平方向 : Ssin0-ma=0 鉛直方向: Scos-mg=0 sin a ① ② 式より tan0= COS O g (3) 糸が引く力の大きさは三平方の定理より S=√(mg)²+(ma)²=m√√g²+a² ④ 電車内の人から見ると, おもりは重力と 慣性力を受けて運動するように見える。 したがって, それらの合力の向きに、 等加 速度直線運動を行う。 よってイ 2

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