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Physics Senior High

I Pの運動方程式の摩擦力がなぜμ(M+m)gではな    μmgになるのか分かりません  物体Pの垂直抗力は(M+m)gではないんですか

7 思考・判断 滑らかな水平面上に質量Mの物体Pを置き, その上に質量mの 小物体Qを載せて静止させておく。 PとQの間の静止摩擦係数 をμとし,重力加速度の大きさを」とする。 以下,AさんとBさんの会 話の空欄①~⑥には語群から適語を選び(同じ言葉を何度使用し ても良い) ア~オの記号で答えよ。 (I) ~ (VⅡI) には適当な式を入れ 。 物体 P M - (問題は以上) - a. (M+m)=F 1-2 理数基礎物理 No.2 小物体Q M'mgl Q m M. Mg 図 7-1 F-=-₂ A: 図 7-1 のように, Pに糸をつけて水平に引っ張るときと, 図 7-2 のように Q に糸をつけて引っ張るときとで, P, Qに はたらく水平方向の摩擦力の向きに違いはあるのかな? B:どちらの場合も,PとQの間に摩擦がない場合を考えたらわかりやすいんじゃないかな。 図 7-1 の場合, 摩擦がなければPだけが右向きに運動し、(⑩)によりQはその場に静止し続けるよね。摩擦力は運動を 妨げる向きにはたらくから,Pにはたらく摩擦力の向きは,Pの運動を妨げる向き、つまり(②)になるね。 そうすると,Qにはたらく摩擦力の向きは(③)によって(④)になるよ。 P mmmmmmmmmm 図 7-2 az A: 7-2 の場合も同様に考えると,Qにはたらく摩擦力の向きは (⑤)で、Pにはたらく摩擦力の向きは (⑥)ということになるね。ア B: 図 7-1 も図 7-2 も引く力を大きくしていくと, QPの上をすべり始めるときがくると思うけど, その時の 力の大きさは同じなのか,違うのか知りたいね。 A:じゃあ、考えてみようよ。 滑り始めだから摩擦力は最大摩擦力で, ぎりぎりPもQ も同じ加速度だと考えて いいよね。 図7-1 の時の引く力の大きさを F1, 加速度の大きさをa1として,図7-2の時の引く力の大きさを F2, 加速度の大きさをaとし,右向きを正としてそれぞれの運動方程式をたてると 図 7-1 のとき: Pの運動方程式(I) Qの運動方程式(Ⅱ) 図 7-2 のとき: Pの運動方程式(Ⅱ) Qの運動方程式(IV) これらから, F1=(V), F2 = (VI)となるよ。 (※M,m,μ, gを用いて答えること。) B:そっかぁ。 じゃあ、F1=(VⅡI) XF2 という関係になるんだね 【語群 】 ア:水平右向き イ:水平左向き ウ慣性の法則 エ: 運動の法則 オ作用・反作用の法則 FI a.(m+m)=a²1mm

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Physics Senior High

この写真の下線部の意味がわかりません。 図で表すとどうなりますか?

68 電磁気 1つはA+Qから押される力,もう1つはBのQから引かれる力だね。 でもAにとってはBから引かれる力しか受けていない。だから極板が受け る力はQEの半分というわけだ。 あら Q なーるほど。 でも少し粗っぽくないですか。 ト A では本格的にいこうか。 簡単のために A の + Qから4本の電気力線が出てい るとしよう(図a)。 A 上の + Qだけに注目すれば (B が存 在しなければ), 電気力線を上下に2本 ずつ出すはずだ。 同じくB上のQに は上下から2本ずつが入ってくる (図b)。 実現される電場はこれらを重ね合わせた ものだ。 A の上やBの下では打ち消し 合って 0 となり, 図 a に戻れる。お願者 さて, A B から受ける力はBがつ くる電場によるものだ。 自分がつくった 電場は関係ないからね。つまり, 図bでAを貫く下向きの2本の電気力線か ら力を受ける。もともと4本でEだから2本では。 Aが受ける力はF=Q1=1212QE これなら文句ないね。 極板間引力はF A+ + + ME /1/2QE B 図 a B 1 I A+ + CAJASU + + Q 4本 -Q FERRET + + 実線は+Qが 出した4本 + Q> Aが感じる - Q による電場 2本だから Q 図b ③ この見方も大切 Q一定なら, E 一定だからFも一定 つまり F は極板間隔によら ず一定。

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