高校物理力学です。 3番の答えが③だったんですけど、動摩擦力はθによらず一定ではないのですか？

次の文章を読み, 後の問い ((1)~(3)) に答えよ。 ただし, 空気の抵抗は無視できるものと する。 平らな板と物体の間にはたらく摩擦力について考える。 (1) 図1に示すように, 板の上に物体を置き, 板をゆっくりと傾けていった。 板と水平 面のなす角度 0 が0をこえたとき, 物体は板の上をすべり始めた。 物体と板の間の静 止摩擦係数を表す式として正しいものを,後の①~⑥のうちから1つ選べ。 1 sinc ④in+cosoc 図1 cosc ⑤ sincosoc 平らな板 anc ⑥ cososin Oc (2) 次の文章は,図1で, 0を0から徐々に大きくしていったときに, 物体にはたらく摩 擦力の大きさが変化するようすを述べたものである。 文章中の空欄 2 3 に 入れる語句として最も適当なものを,後の①~⑦ のうちから1つ選べ。ただし,同 じものをくり返し選んでもよい。 100c より小さい間は物体は静止しており,静止摩擦力の大きさは 2 0が 0より大きくなると, 物体は板の上をすべり下りるようになる。 物体がすべり下りて いるときの動摩擦力の大きさは 3 ① 0 に比例する sin 0 に比例する cosO に比例する ④ tan 0 に比例する 1 ⑤ (sino-cos0 ) に比例する ⑥ に比例する tan0 ⑦ 0によらず一定である

（2）の（オ）が何度解説読んでもわかりません、下線部引いた速度の話がよくわかりません お願いします

慶應義塾大-理工 (エ) 2022年度 物理 <解答> 43 斜面上では,質点には常に斜面下向きに mgsin30°の力がはたらく。 つまり、斜面下向きに見かけの重力加速度g' =gsin 30℃ がはたらいている L T=2π = 2π g' L gsin 30° とみなせる。よって、 求める周期をTとすれば,単振り子の公式から =2π (2)(オ) 90°のときの床面に対する三角柱の速度をVとすると, x軸方向 の運動量保存則から 2 gンデンサーの観 m(-vocos 30°) = (m+M) V :.V= √√3mvo 2(m+M) 08200nie ge="part また0=0°のときの三角柱から見た質点の速度の大きさを とすると, 質点の床面に対する速度の大きさは√2+V2であるので,力学的エネル ギー保存則および①から mvo +mgLsin.30°=12m(+V)+/12MBの 2 mvo+ mgL (m + M) V2 2 (m+){ m 1 1 2 1 2mvi 2 v22=vo2+gL- (m+M) √3mvo 2 (m + 10} 3mv.2 =vo²+gL- 4(m+M) =gL+ v₂ = √9L+ に m+4M 4(m+M) m+4M 4(m+M) 2 サーの電気容量は、間隔がのコン -(+)(S)- の誘電体を挟んだコンデンサーの 2 (0) (0) (0) Vo 0+0+0 Lsin 30° ・・ L m M 30° M x 30° (カ) 摩擦力は三角柱と質点の間の内力なので,x 軸方向の運動量は保存さ れる。よって、①と同じ速度になる。 . V=17 √3mvo 2(m+M) (3) 求める三角柱の加速度の大きさをα とする。 三角柱から見るとx

気体が真空へ膨張するときなぜ仕事をしないとなるのでしょうか

図のように,栓Cが付いた細い管でつながれた二つの円筒容器 A, B がある。左の 容器 A の体積は Vo で, 右の容器 B には, なめらかに動く断面積Sのピストンが取り 付けられている。はじめ,栓Cは閉じられており,容器 A には絶対温度 To で外部と 同じ圧力 Poの気体が入っている。また, 容器Bの内部は真空であり, 体積が夢とな るようにピストンが固定されている。 ただし, 円筒容器,栓,ピストンは熱を通さ ず, 細い管の体積は無視してよいものとする。 O 0 ピストン製 S 容器 A 栓C 容器B (断面積) C Vo, To, Po Vo 1/2 真空 Poえなけれ 問1 ピストンの位置を保ったまま栓Cを開くと, 気体が容器 A, B 全体に一様に広 がった。この過程に関する記述として正しいものを二つ選べ。原千代千葉華 ① 気体は外部に対して仕事をせず, 気体の圧力は減少した。 間 Vq .> ② 気体は外部に対して仕事をせず, 気体の圧力は変化しない。 気体は外部に対して仕事をせず,気体の圧力は変化しない。標 ③ 気体は外部に対して仕事をし, 気体の圧力は減少した。 ④ 気体は外部に対して仕事をし, 気体の圧力は変化しない。 2 ⑤ 気体の温度は 1 To に下がる。 0EST @ ⑥ 気体の温度はTのまま変化しない。 3 2 ⑦ 気体の温度はTに上がる。 シリンダー ocea 083 Q 068 0

囲っている部分の式変形が分からないので教えて欲しいです

(4)PとQが衝突する時刻をtとおくと,このときPと ので, ① 式と⑤ 式, ② 式と⑥式より = vol2cos01/12gt sinacos a volasino-129t=12gt'sin'a 整理して 2vocoso=gt2sin a cosa 2vo sin 0 gt2 cos²a*A+ 2v sine これら2式より※B← gtzcos'a = 2vo cos 0 gt2sin a cosa 1 *C+ よって tan0= tan a ヒント 6 〈斜面への斜方投射> (1)~(3) 斜面にそう方向にx軸, 斜面に垂直な方向に y 軸 には初速度 Vox= Vo COS α 加速度 αx=-gsine, y 軸フ れ等加速度運動する。 (4) 斜面と衝突するとき、小球のy座標は0になる。 (7) 「斜面に対して垂直に衝突」 小球の速度のx成分 成分(W) 成分(W)

物理の質問です (2)の垂直抗力の仕事を求めよ という問題です 重力が実質AC間の距離だけ仕事したように、垂直抗力もBC間の距離だけ仕事したのではないでしょうか (鉛直方向だけの運動として見ても)垂直上向きの力である垂直抗力が、小球をBからCまでの距離分、引き上げてくれたと... Read More

21 基 半径r の円弧の形をした滑ら かなすべり台 ABC が, 水平な床にB m Ap- 点で接して固定されている。 中心を 0 とする円弧 ABCは鉛直な平面内に あり,∠AOB=90°, ∠BOC=60° で 90° 0 |60° Ch B' E Vers ある。 A点に静止していた質量mの小球が,すべり台をすべり落ちて B点を通り,C点ですべり台から飛び出す。 そののち、最高点 D に達 し,再び落下してE点において床と衝突する。 重力加速度をg とする。 (1) 小球のB点での速さUB を求めよ。 また, C点での速さvc を求めよ。 (2) AC間で,小球にはたらく重力のした仕事と垂直抗力のした仕事を それぞれ求めよ。 D点での小球の速さとD点の高さんを求め, それぞれrg を 用いて表せ。 (4) E点で床に衝突するときの速さ UE を求め, r,g を用いて表せ。

運動量の問題です。 5ｇのボールが北に5m/sで進んでいて、2つ目のボールとぶつかります。2つ目のボールも5gで、最初は動いていません。2つ目のボールのぶつかったあとの速度は4m/sです。(向きは分からない) 画像にあるようにふたつのボールの位置は少しズレています。(弾性... Read More

0.00573 A 5-gram marble moving at 5 m/s [N] collides with a second marble in an off-center collision. 0005 Suppose the second marble has a mass of 5 grams and is initially at rest. The collision is elastic and the final speed of the second marble is 4.0 m/s. 4) What is the final velocity of the first marble? W t N Pi= Pf KEKEf Va5m/s 5 → (0.005) (5) VF-3 2 f 70025 2 m² + mavi = mivi+m. v 1/2 ½ + (0.005) (5)² = = (0.005) V₁ + ½ (0.005) (4) 0.0625= 0.002525 + 0.04 0.0225-0-0025 Vif² V25 = 9 Vzg = 3 m/s 3 8.025 4 ? Va=0 V8 = 4m/s P = (m,vif) + M₂ Vz f

問2を教えていただきたいです🙇 小物体が左に進んでいて台が右に進んでいるという考えは間違っていますか？？

第2問 次の文章 (A・B) を読み、後の問い (問1~4) に答えよ。 (配点 25) A 水平な床面上をなめらかにすべることができる質量Mの台がある。 図1のよ うに、この台上のAB間は水平になっており、 BC 間は円弧で,その円弧の中心 Oは点Bの真上にあり,∠BOC=90°である。 台上の AB間, BC 間はともにな めらかである。静止している台上の端点Aに質量mの小物体を置き, 小物体に 点Bに向かって初速度vを与えたところ, 小物体は点℃まで上昇し,点Cか ら面に沿って下降した。 ただし, 小物体と台の運動は同一鉛直面内で行われる ものとし、 水平方向の速度は図1の右向きを正とする。 うんほよりmmo-mricm+Mo 小物体 m Vo T ON e 文 問1 正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 mino= (mtM C自体はとまってるから。 mvo=m+M)V 小物体が点Cに達したときの床面に対する小物体の速度を表す式として 台 T M B 床面 図 1 7 M m ① - Vo Vo m M M ④ Vo m+M m m+M Vo 問2/ 小物体が点Cに達した後,面に沿って下降して,台のAB間をすべって いるときの床面に対する小物体の速度を表す式として正しいものを、次の mn'+M. MMD ①~⑧のうちから一つ選べ。 8 mvo= 1 vo m- -M 2M 2m -Vo (3) Vo m m+M m+M ⑤ m-M 2M Vo Vo ⑦ m-M Vo m m M M うんどう量保存則より小物体 mammi 台 Ma. MV m+M 2m なめらかの台静止 ひ M (第2回-8) m+M-M in Va ・ぴ mtM M -200m+M M -1) w M-m-M mtm m mno=MV_mn Mm mtml M M m+M 0

(7)ADにはたらく力の大きさ＝BCにはたらく力の大きさではダメなのでしょうか？

124 十分に長い導線 XY と導線 MN が平行に固定さ れている。 その間に1辺の長さαの正方形のコイ ル ABCD を置く。 辺AD は XYに平行で,AD と XYの距離は6, BC と MN の距離はcであり,周 囲の透磁率をμとする。 Y N A コイル B DH C bia→ まず,導線 XY に強さの電流を XからYの向 きに流した。 辺 AD上での磁場の強さは (1) と なる。次にこの位置の磁場の強さを0とするために, 導線 MN に強さIの電流を (2) の向きに流す。 I は L の である。 また, 辺BC上での磁場の強さは (4) × となる。 M (3)倍

こういう問題で、図のO'からBまでの距離を考えていいのはなんでですか？？(1)です

波の干渉 鉛直な壁で区切られた水面上の1点0に 波源があり, 振動数, 波長の円形の波 が連続的に送り出されている。 点Aは水面 と壁との境界点 点Bは水面上の点であり. 線分 OA は壁に垂直でその長さは2線 分OB は壁と平行で,その長さは4入 であ る。 波が壁で反射されるとき位相は変化し ない。 また, 波の減衰は無視する。 (1) 波が0点を出てから壁で反射されB点 にとどくのに要する時間を求めよ。 C- 4入 1次の日線(経るさ入 m=l. B (00) GA上で入 図1 32 2' (2)B点では,波は強め合っているかそれとも弱め合っているか、あ るいはそのいずれでもないかを答えよ。 (3) 線分 OA上で見られる波(合成波)は何とよばれるか。 また、その ようすを図2に描け。 0点から出る波は振幅αの正弦波であるとする。 (4) 0点より左側の半直線 OC 上で見られる合成波はどのよ うな波か。 20字程度で述べよ。 0点から出る波の振幅をαと する。 水面の変位 2a 0 -a 0-A 12 32 H Sm -2a (5) 線分 OB上 (両端を含む) で,弱め合う点はいくつある か。 -3a 距離 図2 (奈良女子大) Level (1)~(4)(5)★ Point & Hint 干渉では2つの波源からの距離の差が重要。 強め合いの位 置では山と山(あるいは谷と谷)が重なって振幅は2倍となり、弱め合いの 位置では山と谷が重なって振幅は0となる。

五番の回答が2個あるのは後を見すえてでしょうか？ また、六番も分かりません

6 加速度運動 5. 方投射と自由落下等加速度直線運動〉 同時に動きだした2つの小球の衝突について考える。 図1、図 2のように、水平方向右向きに。 鉛直方向上向きにy軸をと る。時刻10 で 原点Oから小球Pをx軸の正の向きから角 (0°<8<90°)の向きに、速さ(0) で投げ出す。 ここでは 反時計回りを正とする。 重力加速度の大きさを」として、次の間 いに答えよ。 ただし、小球はxy面内でのみ運動し、空気抵抗は ないものとする。 まず。 図1のように小球を投げ出すと同時に、 小球Qを 標 (a,b)から静かに落下させた。ただし、40b>0 とする。 (1) 投げ出した小Pが小球Qと衝突するまでの時刻におけ る小球Pの座標を求めよ。 (2) 投げ出した小球Pがによらず小球Qと衝突するための tan を求めよ。 次に、 図2のように, 原点を通り軸の正の向きから角 (0°<a<90°傾けた、なめらかな斜面を設置した。 ただし, α は時計回りを正とする。 小球Qを原点Oに置き、 小球Pを投げ出 すと同時に小Qを静かにはなすと, 小球Qは斜面をすべり始め た。 小球 P h 18 a 図1 小球 Q 図2 小球 Q 小球 P 斜面 (3) すべり始めた小球Qが小球Pと衝突するまでの時刻における小球Qの座標を求めよ。 (4) 投げ出した小球Pが、によらず小球Qと衝突するための tan を求めよ。 6. <斜面への斜方投射> 図のように水平と角度 0 (0) をなす斜面上の原点O から、斜面と角度をなす方向に初連量の小 球を投射した。 原点から斜面にそって上向きにx軸を. 斜面から垂直方向上向きにy軸をとる。 斜面はなめらか で十分に長いものとする。 重力加速度の大きさを」とし、 空気抵抗はないものとする。 また、角度0とは <8+α < 21/2の関係を満たすものとする。 〔23 富山県大〕 (4) 小球が斜面と衝突する時刻を求めよ。 (5) 小球が斜面と衝突する点の原点からの距離を求めよ。 (6)距離が最大となる角度αを求めよ。 小球が斜面に対して垂直に衝突した場合について考える。 (7)角度αと8の関係式を求めよ。 (8) 小球が斜面に衝突する直前の速さをを用いて表せ。 7. 〈斜面をのぼる小球の運動> 水平な面(下面)の上に、高さんの 水平な平面(上面)が斜面でなめらか につながっている。 図に示すように x.y.y軸をとり、斜面の角度はx軸方向から見た断面 である。 下面上でy軸の正の向きに 軸とのなす角を0. として、質量 mの小球を速さで走らせた。 な お, 0 <6<90° かつ0 とし、小球は面から飛び上が 力加速度の大きさをgとし、 斜面はなめらかであるとす 次のアイに入る最も適当なものを文末の ウクに入る数式を求めよ。 (1) 斜面をのぼりだした小球は、x軸方向にはア る。 小球が斜面をのぼりきって上面に到達したとき ウy成分の大きさはエ(のぼりきる前 また、斜面をのぼり始めてから上面に到達するまでに 小球の進む方向とy軸とのなす角度を とすると, なる。 (2) 初速度の大きさを一定に保ちながら, 0, 0 さいうちは小球は上面に到達した。 しかし. 8, があ ずに下面にもどってきた。 このときのの満たす 0.0 のとき小球が斜面をのぼり始めてから再 クである。 ア イの選択肢 時刻における小球の位置のx座標, y座標を示せ。 時刻における小球の速度の成分 成分を示せ。 小球を投射した時刻をt=0 とし, 小球が斜面に衝突するまでの運動について考える。 小球にはたらく重力の成分 成分を示せ。 ① 等速度運動 ②加 ③ 加速度 -g cos の等加速度運動 ④ 加 ⑤ 加速度 α- sin 9 の等加速度運動 ⑥ 加 加速度 α- 9 tano この等加速度運動