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Physics Senior High

問題とは直接関係ないのですが、(7)の図のx1→x3→x4で、等速度運動しないのはなぜか教えて頂けませんか? 静電気力が小さくなることで、x1以降は摩擦力が静電気力と釣り合うようになり、加速度が0になることから等速度運動する、という風にはならないのでしょうか?

(1) nまでは等速度運動だから、力がつり合う。点Oから離れるにしたが。、 て左向きの静電気力 qEが増し、それに応じて静止摩擦力が右向きに地」 ていく。やがて、おでは最大摩擦力umg に達する。そこでの電場の強さ E= より 電気 13 静電気·単振動 47 HE 13 静電気·単振動 水平右向きにx軸をとり,原点を0 電場 電場 とする。水平方向に -ax で表される -出mg aq q*a =mg 電場(電界)をかける(xは座標で, aは 図P 正の定数)。そして,水平右向きにベ ルトを一定の速さで動かす。正電荷q は向きを含めて 一g"axと表せる(ばねの弾性力と類似)ので ド=-aqx + mmg ベルト (2) Pはベルトに対して左へ滑るので、動摩擦力は右向きに働く。静電気。 を帯びた質量 mの小物体Pを点Oの位置でベルト上に置くと,Pは F=-aq (x-mg) aq (3) 上式を変形すると ベルトに対して滑ることなく動き始めた。Pとベルトの間の静止摩 これよりPはェ= mg(< x)を振動中心として単振動をすることが aq 擦係数をL, 動摩擦係数を μ(<μ)とし, 重力加速度をgとする。 ベルトは帯電しないものとする。 分かる(復元力の比例定数K=aq)。 もちろん。振動中心で最大の速さとなるので 出mg aq Pはやがて位置:x=(1) ]で滑り出す。 その後のPに働く合力F は,Pの位置xを用いて, F=(2) (4)単振動のエネルギー保存則(Fエッセンス(上)p79)より と表せる。Pはx=bで一瞬 静止した後,左へ戻り, 位置 x2=D (3)で最大の速さ Um=L(4) となる。x=bから x2に至るまでの時間は カ=D(5) である。その 後,Pは x =(6) で再び一瞬静止し, 右へ動くが, x4=(7) でベルトに対して静止し, 再び滑り出すまでには, ベルトの速さを (関西大+大阪大) K(b-xx)?= るV | aq = (b-mg aq V aq m (5) 右端から振動中心に移るまでの時間だから、周期Tの一である。 m- m Vとすると,tz=(8)の時間がかかる。 (6) は左端で、振幅A=b-xだけ、 中心xxの左側にあるので(次図を 参照) =-A= 2xーb=mg なお,(4)は、。=Ao =(bーx)·2x/Tとして求めてもよい。 Level(1), (2) ★ (3)~(6) ★ (7), (8) ★★ ーb aq 会 ( (7) Pは左端から右へ向かって速さを増していく。次図のように, ベルトの 速度Vと同じになるのは, 単振動の対称性から(ベルトに対して滑り始め た)位置xと振動中心をはさんで同じ距離だけ左に離れた位置 xx となる。 Point & Hint 力学としては,ばねに付けられた物体の, 動くべ ルト上での運動と同等である。 自然長 ma P V (2) Pはペルトに対して左へ滑る。 すると動摩擦力 の向きは…。 ベルト V Oms (3)~(6) (2)の合力Fの式から運動 (地面に対する運 動)が確定する。そして,いろいろな量が求められる。ん (7) Pの速度がベルトの速度と一致するのは…。 それまでの運動のもつ対称性 0 を利用したい。 単振動のエネルギー保存則で考えてもよい。振動中心から同じ距離だけ 離れた位置での単振動の位置エネルギーは等しいから, 運動エネルギーが (つまり速さが)等しい。 次図より . = 2xーx= aq mg (2h-) X- = Xー A A 左端 中心 右端 b -V ロー 赤点線は単振動 黒点線は等速V (8) xに達するまでは, Pはベルトに対して左へ滑り, (2)の「Fに従う単振 動であったが、いったんベルトに対して止まると,静止摩擦力に切り替わ り,Xに達するまではベルトと共に等速Vで動く。 ね= 2(x- x) V X-X 2mg ミ) agV

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Physics Senior High

物理 斜方投射の範囲で 計算ミスについて質問です。 問題の写真が載せれないため手書きで申し訳ないです。 質問があるのは(6)で答えは青の文字で書いてある v₀sin2θ/g なんですが、わたしがとくと v₀²sin2θ/gとなり、v₀が余分に出てきてしまいます。 (1... Read More

回のように,水平面から. 角度日の上方に ネ初連度V [msコ の大きさで物体を投げ出した。 重カ加き度を E} [m/s]として、次の問いに (6))切体の木干到連距離は くらですか。Vo、,gE 答えるさ。 (3) 物体を役げ上げてから物体が 京高点、にまするまでの時間は a いくらですか 使って表しなさ。 しかし、Sin20 - 2 sing cos@ である h V6.8.9を使って表しるさい。 Vostu@ Vesria20 9 0 4 (4)最高点、の高されを、 e、0.g2使って表し34。 ()初族V。の船通方向の成分は、 さ. ;*にら 73 ! しくらですか。oと@を 使って 表しなさい。 v siu2@ sin-8 29 90 Vo siu 8 に 74ってし3う! (5) 物体を役げ上げてから、物体が 地面に走するすでの時間は いくらですか。 6.0.3を使って表しなさい、 く* 平方白> (2) 初速度Vo。水平方向の成分は いくらですか。V。とOを 使って X Vo cos0-t 2% sia 0 表し73さ。 (5)J9、t でから 2V。 sin@ X* Vo cos0 oo Vo cos 0 2Vosiag Vo。2年(は とこできろが,ている? V° su20

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Physics Senior High

出来ればこのプリントの答え合わせしていただきたいです🙇‍♀️できる範囲で大丈夫です。お願いします

2糸でつながれた2物体の運動 糸でつながれた2つの物体が、 力を受けて等加 速度直線運動をしている。次の物理量の大きさ を求めよ。ただし、重力加速度の大きさを 98m/s?とし、面はすべてなめらかであるとする。 14.運動方程式の利用② ~2つの物体 の運動へ 8月18日 図のように、 学習時間 (3) A, Bの加速度 糸の張力 Aao向は、Bagの直下 向さもエとてる 200=T 20ya - 2.0×q_8-T Argいて 400=4.6 学習日 分得点 /10 A 2.0kg 糸 まとめ 滑車 とる 接触する2物体の運動 それぞれの物体にはたらいているカを図示し、各物体について運動方程式を立てる。 加速度a(m/s') 例題 G 物体A 質量m,[kg) 物体B 質量m(kg) S(N) 「作用-反作用の関係 BはAから大きさ」の力で押され、 |AはBから大きさ」の力で押し返される。 ) 2.0kg B52いて A, Bの加速度 糸の張力 解 A, B がそれぞ れ受ける力を図示し、 Aは右向き,Bは鉛 直下向きを正とする。 A, Bの加速度は等しく, これをa[m/s"]とし, 糸の張力をTIN)とする。 A 5.0kg F[N) のこ4.6 滑車 1.048N Aの運動方程式:ma=F-f Bの運動方程式:mya=f B 加速度:6 、糸の張力: 9.2へ (4) A, Bの加速度 糸の張力 Aatoe Biaら直下向は を正とする。 10XA=T 6,0xa=1.0x9-8-7 700=55.8- a= 8.4 )2.0kg A (1) A, Bの加速度 AとBがおよぼしあう力 1 接触する2物体の運動 らかな水平面上で接触している2つの物体が、 水平方向に力を受けて等加速度直線運動をして いる。次の物理量の大きさを求めよ。 例題 A, Bの加速度 AとBがおよぼしあう力 解 A, Bがそれぞれ受 ける力を図示し、 右向き を正とする。A, Bの加速度は等しく, これをa [m/s)として、AとBがおよぼしあう力の大き さを/N)とする。 A, Bのそれぞれの運動方程 式は、 A:2.0Xa=10-S B:3.0Xa=f 式D, 2から」を消去して、 (2.0+3.0)Xa=10 式2に代入して、 S-6.0N 加速度:2.0m/s?, およぼしあうカ:6.0N ※A, B が受ける鉛直方向の力は, 運動方向の 成分をもたないので, 省略している。 図のように、なめ A B 1.0kg 1.0kg 2.0kg 滑車 た向を死する。 [oxa=タ0ーf 2.0 ×a - 3.0のン9.0 |9.0N A:5.0×a=T …D B B:2.0×a=2.0×9.8-T …(2 AK クいて Gり6.0kg Bについて AKいて て aC]式D, 2からTを消去して、 B (2.0+5.0)×a=19.6 式Dに代入して、 T=14N A 3.0kg NT a=2.8m/s? TN] 1T) 2.0kg ハスの 加速度:久の、およぼしあう力:、ON (2) A, Bの加速度 AとBがおよぼしあう力 5.ox0:24-f向を取する 30×Q-f 、0a- 24 TION 加速度:2.8m/s?, 糸の張力: 14N 0C 6.0x4.8N A B 5.0kg 3.0kg 加速度:4m/ 糸の張力: 8.4N (5) A, Bの加速度 糸の張力 Ala 動色上向す、田動画下向き を正とする え0メa=T-3ox4.8 2.0x ひ - 2,0× 9-8-T Aにつ1 Bでて 500= 24.4+19.6 ン9.8 Aについて >ulm/s"] Bについて 1T[N) 24N T[N] 滑車 Aにクい7 a=ヌ0 alm/s°) …D …の |2.0×9.8N 糸 (1) A, Bの加速度 糸の張力 た向さを正とする。 |B 3.0kg 2.0kg A 加速度:え0/、およぼしあう力: 20N (3) A を押す力 AとBがおよぼしあう力 石向きを正とする 30メえ0= F-f 40×3、0=f / = F B 2.0kg 3.0kg 糸 a=2.0m/s? → 3.0m/s' |10N TOL 金金 A B 2.0 xa =T 3.0メ0= 10-T Kでて的 Aにグて例 3.0kg4.0kg Alye」 ス49 48N 50-10 T(4 Aについて PKて a=2 30% 加速度:98m、糸の張力: 3/ (6) A, Bの加速度 糸の張力 Aについて →m/s) 滑車 加速度:2ト/ (2) A, Bの加速度 糸の張力 石向をとする 40×A=T 2,0K a= (8-T 6.00:18 a=3-0 1ON 糸の張力:名0N Ara分直と向く B卵分下を) 押す力:/N (4) A を押す力 AとBがおよぼしあう力 布向さを正とする えo×2.0- F-f (0X2、0-f およぼしあう力: 20N → 2.0m/s Bについて B 1とする A 4.0kg ト(N) →a(m/s'] 2.0kg AL5.0kg 糸 18N 20KQ-T 5.0Xa =50x9.ヤーす 7.00 49 A B 3.0kg 1.0kg Aにつけ、 aC 2.0kg Bについて Aにつて A が受ける力,Bが受ける力を混同しない ように,力を図示するとき, その作用点は、 力を受ける物体の内部に示すとよい。 Arがて について 2.0% 全 2.01 a- 久0 ① 0 合 園 [NH およぼしあう力: 2-0N 2.0×2N Sox-5 10Mが、糸の張力: (4N 押す力:8.0N 加速度:又0m. 糸の張力: /2N [Nt 加速度:

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