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Physics Senior High

物理基礎の物体の運動方程式です この滑車の問題が全くわかりません どれかひとつだけでも十分ですので解法と答えを教えてください

2② 2物体の運動方程式 次の値を求めよ。 なお、 力を図示する際には物体ごとに図を分けること。 重力加速度の大きさをg 〔m/s²] とする。 例題 物体A,Bの加 速度の大きさ m (kg) 解 Aについては右向き を, Bについては鉛直下向きを正の向きとし ・正の向き 00 M [kg] A,Bの加速度の大きさは等しいのでともにa [m/s2] とする。 糸の張力の大きさをT[N] とし AとBが受ける力をそれぞれ図示する。 Aについて 加速度 α T a Aの運動方程式は Ma=T Bの運動方程式は ma=mg-T ① 式+ ② 式より (M+m)a=mg よって (1) (a) 物体 A, Bの加速度 の大きさ (b) 糸の張力の大きさ T〔N〕 M Bについて 加速度 α 9 糸 (a) (2) (a) 物体A,B の加速度 の大きさ (b) 糸1の張力の大きさ T〔N〕 2m (kg) A OO (b) m M+m B Img 滑車 A KOMO M 〔kg〕 (b) z+F g[m/s²) 糸 正の 向き Fixe 糸 1 (3) (a) 物体A. B の加速度 の大きさ (b) 糸の張力の大きさ T(N) 滑車 B m (kg) m (kg) (a) (4) (a) 物体A. B の加速度 の大きさ (b) 糸の張力の大きさ T[N] 滑車 B F (N) MTIN m(kg) 149 Hoffma 糸2 (b) 滑車 B 糸 M (kg) 天井 (a) (5) (a) 物体A. B の加速度 の大きさ (b) 糸の張力の大きさ T〔N〕 2m(kg) (b) B M (kg) A KOMO 天井 m[kg] M>m 糸 滑車 m [kg] B (b) 60°

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Physics Senior High

物理の問題です。 ① 緑の四角:引き算する順番はありますか?例えばおもりBだったら、mg-t=0でも大丈夫ですか? ② 赤の上までは分かるのですが、その次の矢印で、MgがどうしてMになって、しまうのですか? よろしくお願いします。

14 第3章力のつりあい 37. Point! 物体AとおもりBについてつりあい の式を立てる。 斜面上の物体Aについては,斜 面方向と斜面に垂直な方向に分けて考える。 物体Aの質量を M=0.20kg, おもりBの質量を m 〔kg〕,重力加速度の大きさをg=9.8m/s?, 糸が引くカ の大きさを T [N] とおく。 斜面に平行にx軸、垂直に y軸 をとる。 よって Wx=Mg × T-mg=0 物体A: Mg 解法 1 物体Aにはたらく重力 Mg の x成分を Wx, y成分 をW, とする。 直角三角形の辺の長さの比より Wx: Mg=1:2 Wy: Mg=√3:2 よって Wy=Mg × 1 x√3 ① ② 式より N We 130° よって このとき つりあいの式は次のようになる。 おもり B: x軸方向 WxT=0 y軸方向 N-Wy=0 m=Mx ③式より x=1/12 mg=T=Wx=Mgx- 2 い [130 [%]]] T-mg=0 物体A : x 1/2/3=0 √√3 N=Wy=Mgײ 2 W, -= 0.20× ④ ⑤ ⑥ 式より 1/12 = 0.20×9.8×1 =1.7N 解法2] それぞれの方向の力のつりあいより おもり B: m=Msin30°=0.10kg N=Mgcos30°≒1.7N T Img = 0.10kg /3 x 軸方向 Mgsin30°-T=0 y軸方向 N-Mgcos30°= 0 ...... ② 補足 1 W₂ ②②30° Mg w

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Physics Senior High

(1)なぜ3枚目のように求めてはいけないのですか?

演習 8-2 図のように, ばね ばね定数k) の一端を天井に固定し、他端に小物体(質量 mg だけ伸びたところでつり合った (重力加速度の m) を接続すると, ばねが k 大きさg). ばねが自然長となる小物体の位置を原点として, 鉛直上向きにx軸 を定め, x軸に沿った小物体の運動を考える. 小物体の位置を座標xを用いて表 し、速度をv, 加速度をaと記す. mg の位置から,x=0の位置までゆっくりと運ん (1) 小物体に外力を加え x=- k だ.この間の外力の仕事 W を求めよ. 時刻 t=0にx=0の位置で, 小物体を静かに放した. (2) 運動方程式より k mg - - /h2² ( x + m²) m k ma=-kx-mg となる. 運動を時間追跡し, その結果を用いて, v²をxの 関数として表せ. (3) 運動エネルギーの変化が, 弾性力と重力によってされた 仕事に等しいことを用いて, ぴとxの間の関係式を作れ. (4) 運動エネルギーと弾性エネルギーの和の変化が,重力に よってされた仕事に等しいことを用いて, v2とxの間の関 係式を作れ. (5) 運動エネルギーと弾性エネルギーと重力の位置エネル ギーの和が保存することを用いて, v”とxの間の関係式を 作れ. .. a=- ooooooo 方針 (1)は仕事の計算. 外力を求め, 仕事の定義に従って計算すればよい. 一方で, 外力以外に現れる力は,重力と弾性力のみであるから, エネルギー収支から仕 事を逆算することもできる. (2)以降は,単振動であるから、時間追跡もエネルギーでの扱いもできる. そ こで,演習8-1 と同様に,指示に従って各手順を確認しておく. よって、仕 物体と に

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