なぜT 2とm gのθそこなんですか？

2 Point 特別な角(30°, 45°, 60°など)が与えられて いない場合の力の分解では, 三角比を用いる。 解答(1) Ti について三 角比を用いるとx成分 T: [N] T(N] は Ticos 0 [N], 0 y成分は Tisin0[N] Taについて三角比を用いると, 符号を考慮して, x成分は - T:sin0[N], y成分は Tacos0[N] (2) 三角比を用いると 符号を考慮して, x成分は -mgsin0[N], y成分は -mgcos 0 [N] mg [N] 0

(3)の問題で、解説の最後の=R+(μ'dcosθ)まではたどり着いたのですが最後dを代入してからどのようにしたら答えになるのかが分かりません。

187.仕事と運動エネルギー ●質量2.0kg の物体が, なめらかな水平面のx軸上の原点Oを速さ 3.0m/s で通過 した瞬間から, 速度の方向を含む鉛直面内で一定の角日だ F(N) F Oト 10m け上向きに力F[N] を加えた。カFの大きさは移動ととも に右のグラフのように変化する。また, cos0=0.80 とす 8.0 る。 2.0 (1) カFが物体にした仕事Wは何Jか。 (2) 物体が x=D10m の点を通過する瞬間の速さひは何m/s 10 x [m) 100 か。 こ 代 108.保存力以外の力の仕事 ● 半径尺の円 弧状のなめらかな曲面ABがある。円弧の上 端Aと円弧の中心0の高さは等しく, 円弧の最 下点Bと0を通る線は鉛直である。その右側に HT はなめらかな水平面 BC と傾角0のあらい斜面 CD がある。いま, 円弧の上端Aから質 量mの小物体を静かにはなしたら,円弧にそってすべり降り,さらに斜面 CD にそって のほり始めたが,点Cからある距離を進んだ点Xで速度がいったん0になった。その直 後に逆もどりをして, 円弧面のある高さの点Yに達したところで再び速度が0になった。 小物体と斜面との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをgとする。 (1)小物体が最初に円弧の最下点Bを通過するときの速さかはいくらか。 (2) CX 間の距離dはいくらか。 (3) 小物体が逆もどりをして円弧面をのぼったときの最高点Yの高さHは,点Bを基準 にしていくらか。 R A X D B メ 末 ( 大のびの (東京電機大 改] > 105 ヒント 107. カFの分力 Fcos0のみが仕事をする。(F-x 図の面積)×cos0 が, Fのした仕事となる。 108.動摩擦力は, 斜面の上り, 下りともに物体に対して負の仕事をする。

物理の単振動での質問です。 問142の(2)(3)がわかりません。

0 139 センサー1) センサー42 けた旦 142 m(N/m] (2) ==2d cos 、Cm) 142 センサー 41 2d 変えて のセンサー 42 2d 3Vg 1 の指針) めると、式で表すことができる。 (3) 周期の何倍になるかを考えるとよ い。また,単振動では速さが変化するので, 変位が時間に比例するわけ ではないことに注意する。 解説(1) 斜面に平行な方向の力のつり合いより. (1) 力のつり合いから求める。 (2) 振幅 A, 角振動数 を求 3 振 kx k2x N fe (1) 物体 A, Bを質量2m の1つの物体として考える。 kd - 2mg sin30° =0 86 第1部 様 C00000 )30° mg ゆえに、k= d N/m)] *2mg O 2m (2) T=2r、k,の= k より、 @=, (2)別解 振幅を2d, 2m 000 30° h 1 初期位相を-号と考えて, mg Chapler これに(1)の結果を用いると, ω =, d g V 2d 2m 10 x=2d sin t=0[s]のとき物体 A, Bは振動の最下端にあり,そのとき の変位は-2dであるので, 振幅A[m]は2dである。した 2d g t [m] 2d (1 )hd: 2 =ー2d cos, ョセンサー41 がって,x= -Acosot =ー2d cos. g t[m] V 2d センサー 44 (3) =d のとき, t= そなので、 T 2m 2 2m 2元 2d 04 3 3 3V g mg d -2d コー T=2TU 別解 初めてェ=4となるときに物体Bが物体Aから離れる から,(2)の結果より, 120° 4--2d cos, ゆえに, cosに一言 よって、に等となるから, (=等、) d=-2d cos\ 2d t= T より I-T」 2d 2元 3 2x A0s wtの接 V 2d 3V g センサ

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

自信が無いので合っているか確かめて欲しいです！間違っていた場合教えてくれると嬉しいです！！また問5の⑵が分からないので教えてくれると嬉しいです！！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

円乳道の中心を通る鉛直線と床面との交点を点Aとする。 ばねからはなれた小球が床に到達する位置 と点Aとの間の距離を, グ, m, @, h, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 図1のように, なめらかに動くビストンを持つ円筒形のシリンダーが水平に置かれており, その内部に 2 単原子分子からなる理想気体が閉じ込められている。シリンダーとピストンには断熱材が用いられてお り,これらを通した熱の出入りはないものとする。また. シリンダー内側には気体を均一に加熱および冷却 可能な温度制御装置が設置されている。これらの装置は圧力かの大気中に置かれており, 気体の体積は Va 温度は Tである (状態A)。 状態Aの気体に温度制御装置を使って熱を与え, 図2のようにピストンが右方向にゆっくりと移動したと ころで加熱を停止したところ, 気体の体積は Vs. 温度は Ta となった (状態B)。 重力加速度の大きさをg, ピストンの質量を M, 断面積をSとして, 以下の問いに答えなさVい。 問1 温度 TAを, po, Va, VB, Tpのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 |問2 状態Aから状態Bへの変化にともなう内部エネルギーの変化を, po, Va, Va, Taのうち, 必要なもの を用いて表しなさい。 問3 状態Aから状態Bへの変化にともなって温度制御装置が気体に与えた熱量を, o, Va, Va, Ta のうも 必要なものを用いて表しなさい。 問4 状態Bから, 温度制御装置を停止させたまま, ビストンがシリンダーの下側になるようにゆっくりる シリンダーを90° 回転させた。 すると, 図3のように, ビストンは状態Bでの位置よりも下方に移動し 旺文社 2022 全国大学入試問題正解

合っているか確かめて欲しいです！また間違っていたら解説もしてくれると大変嬉しいです！！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

目然の長さがで重さが無視できるほど軽いばねの一端を天井に固定し、もう一端に質量mの小塚を 取り付けた。手をはなしてばねを静止させたところ、ばわの長さは自然の長さから 10%伸びていた。 その後,図1のように, ばねが鉛直線と6の角度をなす円すい振り子となるように小球を水平面内で等逃門 運動させたところ, 小球の角速度はのでばねの自然の長さからの伸びはaであった。このとき以下の同に 谷えなさい。ただし、 重力加速度の大きさをgとし、 小球の大きさ,空気抵抗は無視できるものとする。 横からみた 様子 7t0 上からみた 様子 円軌道の 中心 切断 F 切断 A 床 レ 図1 図2 問1 小球とともに回転する観測者の立場で小球にはたらく力を考える。ばねのばね定数が1, m, gを用い て表されることをふまえた上で, 水平方向および鉛画方向の力のつり合いの式を, 1, m, θ, o, a, gのう ち,必要なものを用いて表しなさい。 問2 ばねの伸びaは静止時の伸びの何倍になるか答えなさい。ただし, 1, m, θ, gのうち, 必要なものを 用いて表しなさい。 問3 角速度のを, 1, m, θ, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 問4 等速円運動していた小球とばねの連結部が切断され, 図2のように水平な床からhの高さにあった小 球はばねからはなれて運動をはじめた。ここで, 等速円運動の円軌道の半径をrとする。 (1) 小球が水平方向および鉛直方向に行う運動を, 初速度と加速度の情報を含めて説明しなさい。ただし、 それぞれの運動を説明するために, r, m, w, gのうち, 必要なものを用いなさい。 (2) 円軌道の中心を通る鉛直線と床面との交点を点Aとする。ばねからはなれた小球が床に到達する位置 と点Aとの間の距離を, r, m, w, h, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 図1のように,なめらかに動くピストンを持つ円筒形のシリンダーが水平に置かれており, その内部に 2 当同子ムてからなる押相気休かS閉で込められている シリンダ ーとピストンには断赤せよ田 れても cetee

2式より、の途中過程がわかりません。教えて頂きたいです🙇🏼‍♀️

間3.垂直抗力の大きさを N, 加速度をaとする。小物体の運動方程式 は Ma=N-Mg 果校一でてす 台の運動方程式は A ma=k(lo-x)-N-mg 2式より (01.0×01X ー10×10,×(50x10__x0"10)-50xtb お( Mk x アウ,エい8mO 0.0 N=Mg- M+m

物理の円運動での問題です。 これまで垂直投げ上げなどのときの最高点の速さは0でしたが、この問題では「速さは最小」と書いてあります。 どうして異なるのでしょうか？

体の速さは B 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。 393 センサー 37, 39 Chapter 123 鉛直面内での円運動 右図のように, 長さLの軽い棒の 一端に小球をつけ, 点O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 0とすると,最高点での速さはいくらか。 12)小球を1回転させるためには, toをいくらより大きくすれば よいか。 (3))棒の代わりに, 糸を用いて1回転させるためには, oはいくら以上であればよいか。 9 ヒント糸の場合, 最高点で張力T20として考える。 センサー 37, 39 コ 124 慣性力 エレベーターの中で, 質量50kgの人が体重計に のっている。 次の場合, この人が体重計から受ける力は何Nか。 (1) エレベーターが2.0m/sの一定の速度で上昇している場合 (2) エレベーターが鉛直上向きに 0.98 m/s' の加速度で運動して

位置エネルギーの問題で、2×9.8×10の9.8はどこから出てきたんですか？公式がＵ＝mghなので、gにあたると思うのですが、g＝9.8は元々決まっている値なのですか？

基準の位置より10 [m]高い位置にある質量2[gコの物体のもつ重力による 位置エネルギーはいくらか。 (解営)U=2x9.8×10=196「J]

何故静止摩擦力が右方向に働くのでしょうか？ 左に働く気がします

の基本問題59, 0, e 基本例題11 慣性力 水平面上に台車があり,台車の上に質量 m[kg] の物体を置く。 台車と物体の間の静止摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをg [m/s°]として, 次の各間に答えよ。 (1) 台車が右向きに加速度a[m/s']で運動している。台車上 から見たときに物体にはたらく力カを図示せよ。 また,摩擦力の大きさを求めよ。 (2) 加速度を徐々に大きくすると, 物体は台車上をすべり出す。物体がすべり出すの 加速度がいくらよりも大きくなるときか。 m 台車上から見ると, 物体には重力, 垂直抗力,静止摩擦力, 慣性力がはたらいている。 加速度を大きくし, すべり出す直前になったとき, 静止摩擦力は,最大摩擦力となる。 指針 をF[N]として, 水平方向の力のつりあいのま を立てると、 F-ma=0 F=ma[N] (2) すべり出す直前, 静止摩擦力は最大摩 擦力となる。鉛直方 向と水平方向のそれ ぞれの力のつりあい から, 鈴直:N-mg=0 本N 解説 ma (1) 台車上の観測者 から見た物体にはた らく力は,図のよう に示される。慣性力 の大きさはma[N] 小垂直抗力 N 慣性力 ma mgy 静止摩擦力 重力レ で,その向きは観測者の加速度と逆向きである。 台車上の観測者から見ると, 物体は静止してお り,力がつりあっている。 静止摩擦力の大きさ 水平:N-ma=0 …② 式のから,N=mg これを式2に代入し, a=ug[m/s°] Lmg-ma=0