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Physics Senior High

この問題が分かりません。 回転軸はなぜモーメントが0となるのでしょうか? 初歩的な質問で申し訳ありませんが、どなたか教えて頂けませんか。

例題 をカ 図のように,長さ1,質量 mの一様な棒 ABが水平であらい 床面に対して 60°の傾きで, 鉛直でなめらかな壁面に立てかけ られて静止している。 重力加速度の大きさをgとし, 棒の端B と床面の間の静止摩擦係数をμとする。 (1) このとき,棒が壁面から受ける垂直抗力の大きさR, 棒が 床面から受ける垂直抗力の大きさN, および静止摩擦力の 大きさFをそれぞれ, m, gを用いて表せ。 (2) 棒が静止できるためには μはいくら以上でなければならな いの Mg 60°。 いか。 床面 大 で THE を 鉄則物体にはたらく力をすべて描きだす (1) 一様な棒 ABの重心Gは ABの中点にある。壁面はなめらかなので棒 の端Aが受ける力は壁面に垂直な垂直抗力のみで, 壁面に平行な力は存 在しない。棒の端Bは摩擦がなければ水平右向きにすべるので,静止摩 擦力はこれを妨げる向き(水平左向き)にはたらく。これらのことより, 棒に はたらく力は図アのようになる。 (図アに力の矢印と, その大きさを AGug 基礎 を確認 静止摩擦力の向き 静止摩擦力は相手の面に対 して動き出そうとする向きと 逆向きにはたらく。 ア R A 描き込もう。) G mg 2 mg 9 2 N 60° B 床面 hag mg 物理- 10 mg.

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Physics Senior High

静電気・保存則の問題です。 (5)の力学的エネルギー保存則の式の右辺について、Aはx軸の-方向に動いているのに-1/2mvA^2ではなく1/2mvA^2になるのかが分かりません。 教えてください。

AB間の距離が2rm[m]のときのAの逃さ v [m/s] を求めよ。 量m(kg]の粒子Aが最初, Bから十分離れた位置にあり,x軸上正の 方向に遊度 (m/s)で動いている。 クーロン定数を:N·m'/C°)と (4) AがBに最も近づいたときの, Aの速度u [m/s]を求めよ。ま その後AとBは互いに反発し遠さかる。十分に時間がたった後 1/静電気 +QIC)を帯びた質量 AM (kg)の粒子Bが r軸 上の点Pに静止している。 また。+q[C) を番びた賞 m,q M.Q Vo 河合計 B 11 静電気保存則 43 HCHEE P 島 A5判 (1) 無限遠点での位置エネルギーは U=g×0=0 で, AB間の距離がr の とき U=qr kQ と表されるから,力学的エネルギー保存則より 5) 量4に らmu+0= 0+. kqQ 2kqQ mv? Yo Yo = (2) 前問と同様に ら +0=;mu+ kqQ 2r。 mu。 し, 重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 Tath カ学 mu*+mu? V。 リ= V2 良間 類出 浜島 A5判 (3) 加速度が最大となるのは, 静電気力が最大になると きで、AがBに最も近づいたときだから 登信 (1) AB間の距離の最小値 o [m] を求めよ。 加速度のこと は力に聞け! mVo 9Q kqQ 『max- mr 4kqQ mamax=k mu 次に、粒子Bが×軸上を自由に動ける場合について, (4) 最接近のときの相対速度は0で, AとBの速度 は等しくなるから,運動量保存則より (止まった な、AB間の距離 [m]を求めよ。 mb = mu+ Mu m m+M 。 物体系についての力学的エネルギー保存則より . u= mv わ学 名問 浜島 A5判 (岡山大) のAの速度(m/s)を求めよ。 mu=me+ kqQ -Mu*+ Y」 Bから見れば AはUターン 0. 上で求めたuを代入して Y= 2kqQ(m+ M) mMu? Level (1)~(3) ★ (4),(5)★ kqQ はAとB全体でつくり出したもので, (1), (2)では 位置エネルギーU= Bが固定されているためAだけで使えたのである。力学でいえば, AとBがばね で結ばれているときの弾性エネルギーの扱いに似ている。 Point & Hint カ学 (1(2) 力学的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーUは U=qVと (5) Bの速度をUpとすると, 運動量保存則より muo= mua+ Mus …① 力学的エネルギー保存則より kQ V= からつくり出す。 らく 物理 河合 B6 2mu =mu+Mug ……② | 運動方程式 ma = F を思い出したい。 -mv? (3)加速度といえば、 (4)物体系に働く外力がないから…。最接近のとき, Bから見てAは一瞬止まる から…。 AB間の距離については, A·B 全体について(物体系について)カ学 的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーの形は前半と変わらない。 (5) 2つの保存則の連立。 Aと Bは十分離れるので位置エネルギーは0としてよ 0.2よりUを消去すると m-M m+M U= Vの正負はmとMの大小関係で決まる。 解も出るが、Aは静電気力で減速されているので不適 (初めの状態に対応)。 なお,計算からは ひ、= w という 物理 い。 別解弾性衝突とみなしてもよい。反発係数 e=D1 だから VA-Us = -1× (v0-0) ③ のと3の連立で解くと早い。 河 htt E-r kp

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Physics Senior High

物理基礎です 68は物体の重さを用いて計算しないのに、69は物体の重さを用いて計算するのですか?

66 [仕事) 図に示すように, 物体が一定の力を受けて た力が物体にする仕事はいくらか。/3 =1.7 とする。 し A10N (2) 水 速 2.0N 5.0N B A 4.0m B A 6.5m A 3.0m [仕事 B 71 20N 1.5m 10m ァ10N 60 -3.0m A K.130° 30° A 4.0m B B 10N B A 2.0m 67[仕事] 質量1.0kgのレンガを,手でゆっくりと 0.50m持ち上げた。 重力加速度の大きさを10m/s° とする。 手がレンガに及ぼす力がした仕事はいくらか。 (2) 重力がレンガにした仕事はいくらか。 72 [摩 水 0.50m 1owls レンガ。 ぱー 摩 68 [仕事] なめらかな水平面上に重さ 5.0Nの物体を置き, 図のように 4.0Nの力を加えながら, 水平方向に10m移動させた。V3 =1.73 と (1 (2 する。 (1)人が加えた力が物体にした仕事はいくらか。 (2/重力が物体にした仕事はいくらか。 (3/面が物体に及ぼす力 (垂直抗力)がした仕事はいくらか。 (4) 物体がされた仕事の合計はいくらか。 (5)物体の重さを2倍にし、 同様に4.0Nの力を加えて, 水平方向に 10m移動させたとき、都 がされた仕事の合計は(4)の何倍になるか。 10m 73 た 69 (仕事] 右図のように, 水平面と 30° の角をなすなめらかな 斜面に沿って, 質量 10kgの物体をゆっくりと 10m引き上 げる。重力加速度の大きさを 10m/s° とする。 の物体を引く力F(N] はいくらか。 2) 物体を引く力F[N] がした仕事 W. J)はいくらか。 斜面が物体に及ぼす力 (垂直抗力)がした仕事 W2 [J] は いくらか。 重力が物体にした仕事 Ws (J] はいくらか。 10m 引く力F 30 かて今してか 青えよう! 3 第2章 エネ|ヤ 62って4った ロ ドD0

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