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Physics Senior High

至急お願いします! 解説でよく分からない部分があるのですが、 (3)斜面を表す式はどうしてこうなるのですか? (4)右に書いてあることの意味が分かりません 図用いたり、さらに詳しくしたりして教えてほしいです🙏

第2章落体の運動 のここがポイント 水平方向に飛び出した小球は, 水平方向には等速直線運動, 鉛直方向には自由落下をする。 小球の軌道の式は時刻 のx座標とy座標を表す2式から時刻を消去して求める。 斜面の傾斜角が45° なので, 落下地点のx, y座標 x1, yの間に ハ=ーx の関係がある。 (1) 原点0から飛び出した後,小球は水平方向に等連直線運動をするから, 等速直線運動の式「x=ut」 より時刻 [s] における小球のx座標は x= Uot [m) (2) 鉛直方向には小球は自由落下をするから, 時刻t [s] における小球のy 軸方向の速度yは自由落下の式 「か=gt」 より, 向きに注意して" =-gt [m/s)] 1 y軸が鉛直上向きなの Uッく0, y<0 であることに 意すること。 (3) 時刻+[s) における小球のy座標は自由落下の式「y=→gl"」より yーーor (m" =- 小球の軌道の式は, ①式と②式から時刻tを消去すればよい。①式より x t= Do これを②式に代入して y=- g 2v0° よって,軌道の式は y=ーx 2v? (4) 落下地点のx, y座標をそれぞれ x, yn とすると リ=ーx g 20 2 斜面を表す直線の式は ソミーx である。 また,斜面の傾斜角が45°なので, yハ=ーx」 の関係がある。よって g ーズ=ー 20。 2v。 したがって x」=" g のここがポイント 投げた位置を原点として, 水平方向にx軸を, 鉛直方向下向きにy軸をとる。 小球の運動は、 水平方 向には,初速度の水平成分 Do COs 30°の等速直線運動, 鉛直方向には, 初速度の鉛直成分 vo sin30° の針 直投げ下ろし運動となる。 各方向ごとに速度の式, 変位の式を立ててみる。 初速度のx, y成分は 0 Vox '30° ¥3 Dox= U0COS 30°= 3 2 Doy Do Dox 30° Uoy 1 1 Voy= VoSin 30°3D 2 2 Uo (1) y軸方向には初速度 toy の鉛直 投げ下ろし運動をする。 sin30°=- 水面 h V3 cOs 30°= 2 「y=unt+5gr」より カー 2 別解 2次方程式F の公式より h=

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Physics Senior High

教えてください、お願い致します

【7.1】(参考:教科書 p.75,4.3、解答も参照して良い。とはいえ異なる問題なので注意) 図のように、鉛直上向きにy軸をとる。時刻t=0 におい て、原点から下向きに大きさ voの初速度で、質量 m の物 体を投げ下ろした。この物体には、速さuに比例した空気 抵抗が働いている。この比例係数を6(>0)、重力加速度の y 0 初速度:大きさ vo 大きさをgとする。 (1) 速さuで落下しているときの、空気抵抗による力を表 すべクトルを図の中に"ていねいに"書け。 (2) 運動方程式を書け。 (3) 運動方程式をについて積分して、速さを時刻tの式で 速さい 重力:大きさ mg 表せ。 (4) 終端速度はいくらか。 【7.2】 質量m[kg]の物体について,時刻!=0 のときの位置と速度は,水平方向にx軸, 鈴直方向上向きにy軸をとったとき, x=y=0, =a [m/s], vy = b [m/s], であった。重力加速度の大きさをg [m/s°]として,以下の問いに答えよ。 (1) この物体に働く力のx成分とy成分はいくらか。単位を付けて答えよ。 (2) x成分,y成分についての運動方程式をかけ。 (3) (2)の結果を積分し,初期条件を適用することによって,時刻」における速度のx成分 とy成分を求めよ。 (4) (3)の結 さらに利 初期条件を適用することによって,時刻における物体の x座標とy座標を求めよ。

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