Grade

Subject

Type of questions

Physics Senior High

物理の重ねた物体の運動の問題です。 (1)が分かりません。2枚目の写真の解説にある、運動方程式ma=Fの「F」に摩擦力の「f」が入ることが理解できません。解説お願いします🙇‍♀️

重ねた物体の運動 右図のように、水平な床の上に質量 3.0kg の板Bを置き,その上に質量2.0kgの物散一 体Aをのせる。床とBとの間には摩擦は なく、AとBとの間の動摩擦係数を0.50 F41013 とする。 B に水平方向右向きに F〔N〕の力を加え, F の値を0から徐々に大きくし ていった センサー 20 摩擦力は、接触面の相対的 な動きを妨げる向きにはた らく。 61 71 72 B 最大摩擦力, 動摩擦力の大 きさは,物体にはたらく垂直抗 力の大きさに比例する。垂直抗 力の大きさは、その方向の力の つり合いから求める。 A (1) F の値が29.4N を超えたとき, AがBの上をすべり始めた。 AとBとの間の 静止摩擦係数μはいくらか。 (2) F=39.2〔N〕 のとき, AとBの加速度の大きさはそれぞれいくらか。 # BATTE 【解答 床から見ると,Aは右向きに動き出すから A にはたら く水平方向の力は右向きである。 Aにはたらく水平方向の力 は摩擦力のみである。 よって, Aにはたらく摩擦力は右向き となる。 Aにはたらく摩擦力の大きさをfとすると, 板Bには, その反作用の力がはたらくから. B が A から受ける摩擦力は 大きさがfで左向きとなる。 また, AがBの上をすべる場合, B から見ると A は左向きに動くから、Aにはたらく摩擦力は 右向きである。 AとBとの間ではたらく垂直抗力の大きさを N〔N〕,Bが床か ら受ける垂直抗力の大きさを R〔N〕とする。 FRE 1 水の と

Resolved Answers: 1
Physics Senior High

この問題が分かりません💦 教えてください!

[D 図1のように、なめらかに回転することができる定滑車を 天井で支え、軽くて伸び縮みしない糸をかける。糸の両端には 質量 m の中空の箱Aと質量3mのおもり Bをつるしている。 はじめ、Bは床の上にあり、Aの下端が床からhの高さにな るようにして、静止させておく。 滑車の質量は無視できるもの とし、重力加速度の大きさをgとして、次の間1~問4に答 天井 A h B えよ。 床 [解答番号は4 7D 図1 問1 このとき、天井が定滑車を支えている力の大きさはいくらか。適当なものを、下の0~⑥の中か ら一つ選べ。 4 0 mg の 2mg の 3mg の 4mg 5mg 問2 Aに少しずつ砂を入れていったところ、AとBは動き始めた。Aが動き出す直前、Aにはどれ だけの砂が入っていたか。砂の質量として最も適当なものを下の①~⑥の中から一つ選べ。 5 0 2m 3m の 4m 5m m 次にはじめの状態に戻し、箱Aを質量5mのおもりに換え、手でAを支えて、A、Bを静止させて おく。このとき、 糸は張っているものとする。この状態からAを支えていた手を静かに外すと、Aは 降下をはじめた。 間3 Aが降下しているときの、Aの加速度の大きさとして最も適当なものを下の0~⑥の中からー つ選べ。 6 1 1 1 0 g 2 8 問4 AとBがすれ違う時(A、 Bの下端の高さが一致する瞬間)のBの速さとして最も適当なもの を下の0~6の中から一つ選べ。 7 0 gh gh gh Vgh gh 2 3 2 5

Resolved Answers: 1
Physics Senior High

(2)って「失われた」力学的エネルギーだから位置エネルギーは考えなくていいということですか?

→ p.41 それらの材質によって, 運動エネルギーの和が保存されることも減少する こともある。 一般に,2つの物体の衝突において, 運動エネルギーの和が保存される 衝突が弾性衝突であり, 運動エネルギーの和が減少する衝突が非弾性衝突 であるということができる。このとき,非弾性衝突で失われる運動エネ 5 ルギーのほとんどは熱となる。 例題6 運動量と力学的エネルギー 図のように,質量 Mの砂袋がひもで天井から つり下げられている。左から水平に質量 m の弾 丸が速さ 。で飛んできて, 砂袋の中心に瞬間的 に突き刺さり,弾丸と一体となった砂袋は初め の位置から高さhのところまで上がった。重力 加速度の大きさをgとして, 次の問いに答えよ。 (1) 一体となった直後の砂袋の速さVを M, m, 10 Vo Ta 15 m V。を用いて表せ。 (2) この衝突で失われた力学的エネルギーを, M, m, voを用いて表せ。 (3) を, M, m, h, gを用いて表せ。 M 指針 非弾性衝突なので,衝突の直前と直後では, 運動量は保存されるが, 運動 エネルギーは保存されない。一体となった後,力学的エネルギーは保存される。 20 解(1) 弾丸は一瞬にして砂袋と一体になるので, その間の外力による力積は無視でき る。よって,運動量保存の法則が成り立つ。水平方向の右向きを正とすると, mVo mvo=(M+m)V よって,V= M+m Mmv? 2(M+m) (3) 一体となった後は振り子と同じ運動となり,糸が引く力は常に砂袋の運動方向 と垂直なので,力学的エネルギーが保存される。よって, 次式が成り立つ。 (2)mu3-号(M+m)V°=- 1 2 (M-スプレの 2) 25 (M+m)V=(M+m)gh ………③ 式のを式3に代入して整理すると, vo= M+m -2gh m なめらかな水平面上を右向きに速さ 4.0m/s で進む質量2.0kgの台車Aが, 静止していた質量 3.0kgの台車Bと衝突し,衝突後は一体となって進んだ。 類題 30 6

Resolved Answers: 1
1/6