下線部の解説お願いします。 なぜcosθとTがこのように表せるのですか？

120 張力による等速円運動 伸びない糸の一端に質量 mのおもりをつけ, 水平面内で点0を 中心とする半径rの等速円運動を行わせた。重力加速度の大きさ をgとする。 (1) 地上から見たとき,おもりにはたらく力の名称を答えよ。 右図のように,長さLの軽くて o-rー→m 13 = のとき, 角速度のをg, Lで表せ。 2 (2) r (3) 糸は, このおもりの重さの3倍の大きさの力までもちこたえることができるものと する。糸が切れないためには, 半径rはどんな範囲にあればよいか。 ヒント (3) 張カT<3mg として考える。 センサー 373

F=mrw^2の公式は共に円の半径向きの力なのですか？

下線部の解説お願いします。 また円を一回転するにはT≧0だと覚えておくものですか？ また覚えなくてもいい方法があればお願いします。

39. 123 鉛直面内での円運動 右図のように, 長さLの軽い棒の 内 一端に小球をつけ, 点0を中心に鉛直面内で円運動をさせたい。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 最下点での速さを 加とすると, 最高点での速さはいくらか。 (2) 小球を1回転させるためには, 0をいくらより大きくすれば よいか。 V0 (3) 棒の代わりに, 糸を用いて1回転させるためには, nはいくら以上であればよいか。 ヒント 糸の場合, 最高点で張力 TW0として考える。 センサー 37, 39 つ

なぜBを通過した直後を下線部のように表せるのですか？

物 12 122 鉛直面内での円運動 右図のような半径0.40 mの なめらかな円筒面 AB と水平面 BC があり, 断面の中心0 と同じ高さの点Aより, 質量0.20kgの小物体を静かに はなす。 (1) 円筒面の最下点Bを通過するときの小物体の速さは いくらか。 (2) Bを通過する直前および通過した直後において, 小物体が面から受ける力の大きさ はそれぞれいくらか。 必 AO 0.40m よ B C センサー 37, 39 コ

2番です、なぜθ＝60°だと分かるのですか？

120 張力による等速円運動 右図のように, 長さLの軽くて 伸びない糸の一端に質量 mのおもりをつけ, 水平面内で点Oを 中心とする半径rの等速円運動を行わせた。 重力加速度の大きさ をgとする。 (1) 地上から見たとき, おもりにはたらく力の名称を答えよ。 O--r ●m (2) r=Lのとき, 角速度のをg, Lで表せ。 V3 2 (3) 糸は, このおもりの重さの3倍の大きさの力までもちこたえることができるものと する。糸が切れないためには, 半径rはどんな範囲にあればよいか。 ヒント(3) 張力T<3mg として考える。 センサー 37コ

2番の下線部の解説いただきたいです。 また、円半周を通過するには、v>0、N≧0と 暗記していていいものですか？ 暗記せずとも理解できる方法があればお願いします。

ループ式ジェット·コ 鉛直面内での円運動 けて,質量m[kg]の小物体を大きさo[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 物理 基礎 物理 》122|| 127||131 例題33 B 大きさをg[m/s]とする。 m Vo の小物体の速さと面から受ける垂直抗力の大き さを求めよ。 10小物体が点Bを通過するための oの条件を求めよ。 Chapter 解答(1) 点Cでの小物体の速さを o[m/s)とすると, 力学的エネルギー 保存の法則より, 9 Oセンサー 39 B mgcos0 N C 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。 0 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。 rcos0:0 mu3 =; mo°+ mng (r+rcos@) 0 mg ゆえに、 v= Vu-2gr (1+cos0) [m/s] 垂直抗力の大きさを N[N]とすると。 A 地上から見た円運動の運動方程式は, m -=F r * m -=N+mg cos0 または mro'=F これに»を代入し,整理すると, 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, 半径方向のつり合いの式を 立てる。 ※ どちらでも解ける。 mv? N= --mg(2+3cos0) [N] 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 にはたらく力のほかに, 円の中心0から遠ざかる向き に遠心力 m がはたらいている。 半径方向の力のつり センサー 40 合いより、 物体が面に接しているとき, 垂直抗力N20 N+mg cosé-m =0 (量的関係は上と同じ) 補非等速円運動では, 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<0ハx[rad]では, 0が小さくなるにつれて, v, Nはともに減少していく。点Bを通過するためには, 点上 でカ>0かつN20であればよい。 ①より, @=0をvに代入 )水平面を重力による位置エ ネルギーの基準面とする。 して、 リ=\-4gr よって, ぴ-4gr>0 ゆえに, >2gr mv また, 2より, 0=0をNに代入して, N= 5mg Y mvs よって, ゆえに, 2/5gr , ①を比較すると。 20(面から離れない条件)が の条件を決める -5mg20 3, ④がともに成り立つためには, ひこ/5gr

3番と4番の解説を頂きたいです。

遠心力に関係した身近なものとしては, 洗濯機や遊園地の 例題31 等速円運動 120||126||128|130 右図のように,長さLの軽くて伸びない糸の一端につけ た質量 m のおもりが, 水平面内で角速度のの等速円運動を している。糸が鉛直線となす角を0, 重力加速度の大きさを gとする。 (1) 地上から見たとき, おもりにはたらく力の名称を答えよ。 (2) おもりから見たとき, おもりにはたらく力の名称を答えよ。 (3) おもりにはたらく向心力の大きさを m, g, 0で表せ。 また, m, L, 0, で も表せ。 m の (4) 遠心力の大きさを m, L, 0, ω で表せ。 また, 向きを答えよ。 解答(1) 重力, 張力 重力,張力,遠心力 (3) 実際にはたらく力である重 力と張力の合力Fが向心力 となるので, F= mg tan0 また,円運動の運動方程式よ り,m(Lsin0)ω"=F したがって, 地上から 見る おもりから見る センサー 37 円運動では, 地上から見た 場合,実際にはたらく力の みを考え,遠心力は考えな い。物体から見た場合, 実 際にはたらく力のほかに遠 心力を考える。 張力T 張力T m遠心カ m F 0 遠心カ=mro=m- F=mLo'sin0 重力 mg 重力 mg 向きは,円の中心から遠ざ かる向き。 (4)f=mro? より, mLw'sin0 向きは円運動の中心0から遠ざかる向き

これって　どうやって解くのですか？ sin*2＋cos*2＝1　は成り立たないのですか？ 2倍角だからだめですか？

COS22 Sihi2 26

⑷なのですが、なぜbも答えに入らないのですか？ 変位が０の点とはどこを指しているのですか！ 教えてください🙇‍♀️💦

長だけ進む。よって, 3.0s後の 媒質の任意の時刻の変位が (4)プロセス 3 媒質の振動の速さの向きは, 横波表示 した図で、わずかに時間経過した図か 405の 3 ら判断する わずかに時間経過した波形 y(m) 波が移動 f hi x [m) d e C 3 波長移動 a, b,c, h, i は負(左) に変位することがわかる 4 d, e, f, g は正(右) 1 媒質の密度,変位は縦済 2 媒質の振動の速さは, 変位が0の点で最大と U縦波に戻すと SHS0 なる y (m) 左向きの速さをもつa, b, c, h, iのうち 速さが最大なのは a, i 圏 a,i a 最も疎となるのは g H a

合っているか確かめて欲しいです！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

60分 【備考)「発展的な学習内容」 から出題しない。 次の文章中の空欄①~③を数式で埋めなさい。 図1のように, 水平方向右向きに工軸, 鉛直方向上向きにy軸をとる。 なめらかな曲面と水平面を持つ 台は,水平でなめらかな床面に固定されて動かないものとして, 曲面から小球を滑らせる。 重力の作用する 方向はッ方向下向きで, 重力加速度の大きさをg, 小球と床面との間の反発係数をeとする。 床面 (y%3D0) を 重力による位置エネルギーの基準として, 小球の大きさおよび経路上の摩擦や空気抵抗は無視できるものと する。 H- 固定された台 なめらかな床面 L なめらかな床面 o Le Le 図1 図2 i) エ=0, y=H。の点から, 質量 m の小球を静かに滑らせた。小球が y=DH、の水平面に到達したとき、 小球の運動エネルギー U,は, m, g, Hi, Haを用いて, Ui=( ① ) となり, このときの小球の速度び のェ成分 vizは, Uェ=( ② ) と表される。 i) エ=L、で, 小球は台から水平に投射され, エ=La で図2のように床面と衝突した。このとき, Laは、 g. H, L. ひょを用いて La=( ③ ) となる。床面に衝突する直前の小球の速度2のy成分 102y および運 動エネルギー Uzは, m, g, H,, H., vzから必要なものを用いて ひzy=( ④ ), U:=( ⑤ ) と表される。 ) 床面に衝突した直後の小球の速度が2の工成分が2z およびり成分が2y は, Vhz, Uzv, e から必要なものを 用いて, が'aェ=( ⑥ ), d'zッ=( ① ) となる。このときの小球の運動エネルギー Usは、 m, g, H、, Ha, eを用いて, Us=( ③ ) と表される。 次の文意中の空欄1はア~(T)か 15