この問題の(3)で、打つ前の速度と打った後の速度が同じになる理由が分かりません。

加えた力 の向き 181. 力積と速度 摩擦のない水平面上を速さで進んでい る質量mの物体を打ち, その進行方向を変える。 (1) 進んできた向きから120°の向きに力を加えて打ったと ころ、図のように、物体は60° だけ向きを変えて進んだ。 打った後の速度の大きさをひを用いて表せ。 工学 打つ前 (1)で加えた力積の大きさを,m, vを用いて表せ。 (3) 速さで進んできた物体を,速さは変えずに進んできた向きから120°の向きに進 ませたい。 このとき加える力積の大きさを,m, vを用いて表せ。 また, その向きも求 例題22 めよ。 ヒント (1) 打った後の運動量ベクトルは,最初の運動量と力積のベクトルを合成して得られる。 V 120% 60°

(b)について、重心がA点から0.30mのところになるのはどうしてですか？

☆ 23 ⑨92棒のつりあい 長さ(a) 長さ 0.60m, 重さ60N の一様な棒 AB を A端につけた糸でつる し,力Fを加えて図(a)~(c) のよ うに支えた ((a) カFは水平 (b) 力Fは鉛直上向き (c) 棒 AB BU ** Gr は水平)。 それぞれの場合の糸の張力 T 〔N〕 と F〔N〕 の大きさを求めよ。 TX60T A 5123 y mo.1312108 SON 160 (1 (b) * F A F 0.10m B (c) A 45° .OR B ke 100010 例題 19

最終的なaAとbBはどうしてこのような式から導かれるのでしょうか？ これまで、相対速度・加速度を「相手」−「自分」で覚えていたのですが、それでは解けなくて、諸々教えていただきたいです！

出題パターン 14 動滑車三 質量mのおもりAと質量3mのおもりBとを 糸で結んで動滑車Pにかけ,動滑車Pと質量 4m のおもり Cとを別の糸で結んで定滑車 Q にかける。 滑車と糸の質量を無視し,重力加速度の大きさをg とする。 A, B, C すべてを同時に静かに放す。 A, B, C それぞれの加速度(下向き正)はいくらか。 解法 慣性力問題の解法4ステップで解く。 STEP1 動滑車PとおもりCの加速合三 から 解答のポイント! 大地から見ると物体A, B は複雑な運動をして見えるが, 動滑車上から見れば, Aは上向きに,Bは下向きにそれぞれ同じ大きさの加速度で動いているように見 度を α とする。 a STEP 2 大地から見たCとPの運動方 程式を立てる (Pの質量は0に注意)。 C: 4ma =4mg-Ti P:0.α = T-2T B : 3mβ =3mg+3ma -T2 RECEN 以上4式より、Cの加速度 α は, STEP3 P上から見ると,A,B には同氏 T2 図4-4のように慣性力が働いて見える。 STEP4 A,BのPに対する加速度を 図のように決めると, 運動方程式は, A:mβ=T2-mg-ma =1/12/ a = g g 見る 対 |大地 a = β- α = SARⱭ ↑ 慣性力ma P S また,A,Bの大地から見た加速度 αA, OB (下向き正) は, a=-β-a=- 5 3 79, 79 ・・・答 P T1 慣性力 3mo AO BO Onie WDM Ti 0203T24 β 対PT2 DeCAT ala ImgB&B 対 対 co nattb T2 4mg 3mg 図4-4 大地

この問題の考え方、解説をお願いしたいです🙇‍♀️

13 なめらかに動くピストンがついた容器にn [mol] の単原子分子理想気体を閉じこめたと ころ,温度が T〔K] になった。この気体に対し次のような操作をしたときの,気体の内部 エネルギーの変化 4U [J], 気体がされた仕事 W [J], 気体が受け取った熱量Q〔J〕 をそれ ぞれ求めよ。 気体定数を R [J/(mol・K)] とする。 (1) 体積を一定に保ったまま、温度を T1 [K] にした。 (2) 圧力を一定に保ったまま,温度をT][K] にした。

(2 )なぜ自然長になった時、Aの速さもBと同じvになるのですか

うな関係式か (c) 小物体が斜面を下って静止するま その理由を説明せよ。 (d) Wi をm, vを用いて表せ。 また, x1 を v, g, μ'を用いて表せ。 [17 奈良女子大改] 小球A 小球B 123. 力学的エネルギーの保存 なめらか な水平面上に,一端を壁に固定されたばね定数 k [N/m〕 の軽いばねの他端に質量m[kg] の小 球Aが取りつけられていて, 小球Aに接して質量 3m[kg] の小球Bが置かれている。 水平面は,なめらかな斜面とつながっている。 AとBが接したままばねを自然の長さか らZ[m〕 だけ押し縮めた後,静かに手をはなしたところばねが自然の長さになった位置 でBはAから離れた。重力加速度の大きさをg 〔m/s'〕 とする。 (1) ばねを押し縮めるために加えた仕事 W 〔J〕 を求めよ。 (2) 小球Aから離れた直後の小球Bの速さv[m/s] を求めよ。 (3) 小球Bが離れた後, ばねの伸びの最大値x 〔m〕 を求めよ。 (4) 小球Bが達する最高点の水平面からの高さん 〔m〕 を求めよ。 [17 東京農大 改〕 119 [ヒント] 122. (2) 動摩擦力が重力の斜面に平行な方向の成分より大きければ減速する。 123.(3X4)Bが離れてからは,A,Bそれぞれ別々に力学的エネルギー保存則の式を立てる。 m m m m m m m m m m m 立てられた軽い る。 その板の上 自然の長さ 直上向きを正 け板を押し下 動き始めた。 を考える。 (1) このばね (2) 板と小現 ける垂直 (3) ある位 れる瞬 (4) 小球は 位置 ( ヒント

物理の質問です。 (1)です。 Tを分解するかmgを分解するかで答えが変わります。 今回はmgを分解していますが、どうやったら見分けがつきますか？ 問題文から判断するのでしょうか？ 教えてくださいよろしくお願いします。

がある値vをこえると,小球が面からはなれる。 vを1,0,g を用いて表せ。 (40(4) gを用いて表せ。 ヒント (1)(2) 小球は,重力、張力、垂直抗力を受け、それらの鉛直成分はつりあってい る。また、円の中心方向の成分を向心力として,等速円運動をしている。 例題28 206. 鉛直面内の円運動 長さlの糸の一端に質量mのおも りをつけ,他端を点0に固定して, 振り子とする。 糸が鉛直 方向と角をなすように, おもりを点Aまでもち上げ, 静か にはなした。 おもりの最下点をB, 重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 XO (1) おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。 Q② 最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。 (3) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。 ヒント (1) このとき, おもりの速さは0なので, 向心力は0 となる。 (3) おもりは,重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。 0 0 B A m 例題29

物理の円運動についての質問です。 (1)(a)で、速さvを求めるときに解説では力学的エネルギーの保存の式を立てていますが、これを運動方程式mv^2/r=mgsinθで求めようとすると正答になりません。mgsinθが向心力ではないからでしょうか。 また、解説の図aの点線矢印m... Read More

B....... 2 51. 〈半球内での物体の円運動〉 内半径Rの半球が,図1のように切り口を水平にして固定半球 されている。座標軸は,半球の中心Oを原点とし, z軸を鉛直 方向に, xy平面を半球の切り口にとる。 この半球の内面に接 して運動する質量 mの小球について考える。ただし, 小球と 半球の内面との間の摩擦および小球の大きさは無視できるもの とする。重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 (1) 図2のように, 小球が半球の内面に接して xz 平面内を運動 する場合を考える。 (a)z軸となす角度が0の位置から小球を静かにはなすとき, 角度0の位置における小球の速さ”および加速度の進行 方向成分αの大きさを, R, m, g, 0, 0 の中から必要な ものを用いて表せ。 (b) 6 が十分小さいとき, 往復運動の周期 T を, R, m, g の 中から必要なものを用いて表せ。 なお、 この場合, sin00 が成りたっているものとする。 (2) 図3のように、小球は半球の内面を半径rの円を描いて一 定の速さで水平に回っている。 (a) このときの円運動の角速度 1 を R,m,r, g の中から i/ Fi .) ... x 小球 m R MOOER 図 1 AZ 10 Oo` 0 図2 AZ lo 応用問題 R m x x

（8）で、X4→X1の間で等速になる理由がわからないので教えてください。

13 静電気単振動 13 静電気単振動 水平右向きにx軸をとり, 原点を0 とする。 水平方向に -αx で表される 電場 (電界) をかける (x は座標で,αは 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 を帯びた質量mの小物体Pを点0の位置でベルト上に置くと,Pは 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 擦係数をμ1, 動摩擦係数をμ2 (<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。 電場 ベルト P Level (1),(2) (3)~(6) (7),(8) ★★ Point & Hint 力学としては, ばねに付けられた物体の動くべ 電場 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) と表せる。 Pはx=bで一瞬 で最大の速さvm=(4) 静止した後,左へ戻り, 位置 x2 = (3) となる。 x = b から x2 に至るまでの時間は = (5) である。 その 後, P は xs = (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 Vとすると, t2 = (8) の時間がかかる。 (関西大+ 大阪大) 47 ARRE

分裂に運動量保存が使えるのは知っているのですが、なぜ分裂すると左右逆に動くのでしょう。 何の力によるものですか？教えてください🙇‍♀️

かかっているが、瞬間的な衝突では(重力の力積が無視できるため) 近似的に適用し てよい。問題文にとくに断りがなければ, 瞬間衝突と思ってよい。 (5) 初速 ux での水平投射に入る。 落下時間はたなので(鉛直方向に上がる時間 と下りる時間は等しい) x=vxt2 = (M+m)g Mo √V² -v² 28 分裂の現象は衝突と並んで運動量保存則が適用できる典型例である。 (1) 静止状態から分裂すると, 左右逆向きに動く。 その速さをv1, v2 とすると U2 0=-mu2+3m・v ...① 逆方向の動きだから相対速度は 2/ ... ② ① ② より 分裂 =1/u 運動量保存!!!!! ひ 3 V₂ = 44 u V2 R m 01 QP 3m 初めから mv=3mU1 としてもよい 左向きを正とし u=v₂-(-V₁) としてもよい

黄線の部分の解説をお願いします。

学的エネルギーが変化する。 mgsino 84133 粗い斜面上での小球の運動 右図のように,傾角の最高点 粗い斜面上で,点0から初速度 ” で小球を打ち出した。 小 球は高さんの点Pを通過し,やがて点Qで一瞬止まり下っ ていった。 小球と斜面の間の動摩擦係数をμ' とし,重力加 速度の大きさをg とする。 (1) 点Pを斜面上向きに通過するときの速さを vo,g,h, 0.μ' を用いて表せ。 (2) 点Qの高さH vo,g, 0, μ' を用いて表せ。 Vo h H