この図でNsignθが向心力になる理由を教えてください

2024年度 外部試験利用 物理 96 T さく無視できる。 図のように、車が線分 00' から角度0 ( 199 ED O<< の位置にある円周上を 2 水平面上に固定された半径の半球の内側を走行する車を考えよう。 走行面は点で 走行面を直上方から見た図である。 車の質量はmで大きさは半球の半径と比べてじゅうぶんん としている。 図1は走行面を点Oと半球の中心O' を含む鉛直面で切った断面図である。 している場合を考え、この円周を角度0のレーンと呼ぶことにする。 以下では、一定の速さを 保ちながら一定の角度0のレーンを走行できる条件について考える。 重力加速度の大きさをまと する。 次の間に答えよ。 まず,走行面と車の間に摩擦が働かず, 一定の角度のレーンを走り (イ) 車が走行面より受ける垂直抗力の大きさ N をm, 9, 0 を用いて表せ。 (口) cosb を,,eを用いて表せ。 られる場合を考える 次に、車の進行方向に対して垂直に摩擦力が働く場合を考えよう。 車を進行方向に対して と書くことができる。Fの大きさと横すべり摩擦力の大きさの最大値が等しくなる0は1つ に横すべりさせようとする力は, 重力と遠心力のうち図1の半球の接線方向を向いた力の合力 きの力であり、車の横すべりを防ぐ。 横すべり摩擦力の大きさの最大値はμを正の定数としてい である。 この力Fに対して 「横すべり摩擦力」 が働く。 横すべり摩擦力はFと同じ大きさで は2つ存在する。 このような日が2つある場合のそれぞれを 01, 02 とし, 01 < 00 < 02を満たす とする。 (ハ) 01, 02 に関して成り立つ以下の式の 1 から 4 には + またはの記号が入る。その を答えよ。 v2 gr sin by (tan 01 1F) 2μtan Or 以下では、様々なぁの値を考慮した場合を考える。 v2 gr sin 02 (tan 0.23 ) 14 14 μtan02 (二) 車の速さ”が大きくなるほど01 は大きくなるが, tan 01 はある値以上の大きさになること ○はない。この値をμを用いて表せ。 述) 工学院大 (木) (^) 「3図のように, 滑らかに動くピス モルの理想気体を封入した。 大気圧 車の速さが小さくなるほど 02 は小さくなるが, tan A2 はある値未満の大きさになること 朱神 はない。 この値をμ を用いて表せ。 (へ)どのようなぁでも横すべりしないようなのが存在するためのμの条件を不等式で表せ。 O' mi 温度T)の状態でつりあいの状態 がPになるまでゆっくりピスト さらに、ピストンに加えた 絶対温度になった状態 C- 力を減少 圧力が最初 気体の定圧モル比熱を Cp, CRから必要なものを用し 解答欄には横軸を体積 が一定であるような状態 (状態B, 状態 Cぉ。 切な位置に P2 を言 (状態Aから状態 き、変化する向 (i) 状態 Aから状態 ある部分の面積 〔解答欄 〕 圧力 P2 P ロ) 状態Bから状 ハ) 状態Bからも 二) 状態 A から ホ) 状態 Cから 水平面 2r 2T 図1 図2

物理の有効数字についての質問です 力の分野の時は、有効数字について理解できていたと思っていたのですが、波の範囲に入ってから有効数字がよくわからなくなってしまいました。 有効数字のきまりを教えてくれると嬉しいです 例を挙げると222の（2）です

動 22. 気柱の共鳴 答 (1) 入 = 1.36m, f = 2.50×10Hz (2) 管内: 0.675m, 管外: 5×10-3m (3) 解説を参照 常波ができる。ピストンがjの位置にあるときに基本振動,kの位置に あるときに3倍振動がおこっている。 開口端補正があるので、波長は2 つの測定値の差から求める。 また, 管内の定常波において、節の部分は、 空気が動いておらず, 密度変化が最大の位置である。腹の部分は、空気 が激しく動いているが,密度変化がほとんどない位置である。 あう節と節の間隔は入/2であるから, 位置にあるとき, 定常波は図1のように示される。 隣り 解説 (1) 音波の波長を とする。 ピストンがj,k の 1=101.5-33.5 入=136cm=1.36m 2 4 33.5cm 振動数は, 「V=fa」の公式から. -2- f= V 340 入 1.36 =2.50×102Hz & a\m0.15000 腹 腹 32\m0.1-0.1-0.5- (2)【管内】 定常波の隣りあう節と腹の間隔は 入/4である。 図1において,管口iから管内の腹までの距離は、 l=33.5+ - =33.5+ - 4 136 4 =67.5cm=0.675m 【管外】管口付近の腹は,管口よりも少し外側にある。 求める距離を 4 とすると, 01=4- 入 -33.5 = 136 4 -33.5=0.5cm=5×10 m (3) ピストンがkの位置にあるとき, 定常波の各点にお ける変位は,縦波にもどすと図2のように示される。 j の位置は定常波の節の部分であり,媒質である空気は動 j -101.5cm 図 1 管内の腹までの距離 求めている。 管外の腹 はないので注意する。 ●管口から管の少し外 にできる腹までの距離が 開口端補正である。 疎

18.5 − (2.50×3.0) 1.5×101 + 2.75×102 物理の有効数字の問題です。 それぞれ答えが11.0、432ではないのですが、どういう計算をしたら良いでしょう？

このSignとcosの変換がよく分からないので教えて欲しいです。

2 (2) 変位がx=Asin (wt+0) のとき,速度と加速度 αはそれぞれ、 v=Awcos(wt+00), a = -Aw'sin (wt+0) と表される。 よって、 Awcoswt+ Aw TT 2 Aw'sin(wt+2=Aw coswt 求めるグラフは次の図 a, b のようになる。 as Aw² 0 IT 2π t π W W -Aw² 図b -Aw 図 a - 162- に 2π t 3 b 0- 静間 は

「カ(カタカナ)」についてです。 答えは下に書いてある通りなのですが、gが下向き、aが上向きの力だと思ったのでg+aでなくg-aになると考えました。 何が間違っているのか教えてください🙇‍♀️

4 次の文中の |内に入れるべき答えを記せ。 ぴぴ²=2ax 図のように、エレベーターの床面の上になめらかな斜面と水平面があり、斜面の上 に小球(質量m[kg]) がある。 ↓↑ (1) エレベーターが静止している場合につ いて考える。 重力加速度をg [m/s2] とすれば,斜面 上にある小球が初速度0[m/s] で高さ [m]だけ斜面をすべり落ちるときに失う 位置エネルギーはアである。 また, 2=0 P点を通過するときの小球の速度を V1m/s] とすれば,そのときの小球のも Ta P QL つ運動エネルギーはイである。これらの関係式から、小球の速度はV1=ウ となる。さらに,小球がP点から水平方向に飛びだして高さん〔m〕だけ落下し, Q点 から距離がL] [m]だけ離れた床面上の点と接触した。 小球がP点を飛びだしてから床 面と接触するまでの時間はエであるから,小球が床面と接触する点までの距離は, L=オ となる。 アmgh mgh=1/2 イ I sigh t=L, h = £ge": L 20 t V₁ = 2gh オ √22h 2h (2)エレベーターが一定の加速度 a 〔m/s2〕 (0<a<g)で上昇する場合について考える。 斜面上にある小球が, 初速度0[m/s] で高さん [m]の斜面をすべり落ちた後にP 点を通過するときの速度は,エレベーター内の観測者から見るとV2=カである。 さらに,小球が速度 V2 で P点から飛びだし, Q点から距離がL2〔m〕だけ離れた床 面上の点と接触した。 小球がP点を飛びだしてから床面と接触するまでの時間は キであるから,小球が床面と接触する点までの距離は,L2=クとなる。 (3)前問 (2)において, 小球がP点から飛びだした瞬間に、エレベーターが同じ大き さの加速度で下降する場合 (すなわち加速度が-a 〔m/s2] となる場合)には,小球 が床面と接触する点までの距離は, L3=ケである。 また, L=2L2 となる場合のエレベーターの加速度は, a=コである。 カ V2=2h(gta)

高校物理 下図のx,y,zの求め方を解説込みで教えてください。

いろいろな物体の重心の位置を調べ, 計算値と比較する。 準備 厚紙, 糸, おもり (硬貨など), 定規, カッターナイフまたははさみ, 千枚通し 方法 (1) 実験書に付属の厚紙から、 次の図ア, イ,ウの図形を切り取る。 (図ア) 一辺が12.0cmの正三角形 (図イ) 一辺が12.0cmの正方形の1/4を除いた図形 (図ウ) 半径7.2cmの円に内接する半径 3.6cmの 円を除いた図形 14.4 2:1 (2) Ⅲの方法でそれぞれの重心Gを求める。 x (3) 図ア, イ,ウのx,y,zを計算によって求める。 質問 (2)の実測値と (3) の計算値を比べてみよう。 x [cm] ふりかえり 7.2 実測値 計算値 をする 65m-13m 10 mt3m 1 m (6 (233) 10 y = 2√2 図ア y [cm] 重心なんて 簡単だ! 図イ z [cm] likom =0 3.6m-23m m+3m (3.6-32) 2=1.2. Z 図ウ

なぜこの式になるのかが分かりません。 教えていただきたいです。

必解 40 3力のつり合い 右図のように, 3つのばねばかりを1 点でつないで引っ張ると力がつり合った。 このとき, ばねばか りAは3.0Nの目盛りをさしていた。 ばねばかり B, Cのさ す目盛りはそれぞれいくらか。 面接 (V 08 nie 0.Þ. £T€ $TTER SALM] 08.2000. F SIGLA VATRE B 90°平本 11 集合 120°コ センサー Hot Cat

浮力に関する問題です。8の問題では物体自体の重さも加えて考えているのに対して、7は押し除けた分の液体の重さのみを考慮しているのはなぜですか...？？

(2) (3) 8 7. 液体中の圧力、浮力 ↓POA S 密度 + eshg F = Shieg V=S(hi-hi) PSL 浮力 & Port ↑ PoS(L-2 psLg ma = - おわり(m) mg m PSL 0=Pshg+Pos- Sheeg ※物体そのものの 動かを考えている 理由は?? g 断面積 x L-x P=Po+exg Ps seg (hiha) =lgv " A-eg Vi ※浮力に圧力が含まれているので、 考える必要ない 「浮きの質量」 浮力の大きさ x= L PSL e (20より上向きに加速) Date 23 「浮き」のうち水に浸かっている部分が押しのけた 水にはたらく動の大きさと同じだけ 上向きの浮力が生じる。 Po 質量 力のつり合いより 0-mg-pskg + PoS (L-x)g mg + psig L- Posg 5.13 Pos(L-x)g -- m ※圧力は浮力問題なので考慮なし. ①まず重力(地球からの) m Post 糸が切れた直後の加速度α(上向き正)として運動方程式より - eskg + PoS(レース)g mg. mg

(2)について、物体の上面が水中にくるとき体積はSlでF＝ρSg(h-l)になると思うんですけど、なぜその場合を考えなくて良いんですか？

86 単振動はばね振り子に限らない。 以下, そんな例を取り上げてみよう。 EX4 長さ4断面積Sの木を密度の水に浮かべ たら,hの深さで静止した｡ そして少し押して 放すと振動を始めた｡ 水の抵抗はないとする。 (1) 木の密度を求めよ。 (2) 静止状態での木の底Bの位置を原点とし て下向きにx軸をとる。 振動中の底Bが位 xに来たときの合力を求めよ。 (3) 振動周期を求めよ。 h p;Sig=pShg :: P₁= 4/1 P (2) 水面下の体積はS(h+x) だから, 合力 F は F=p, Slg-pS (h+x)g =p.Slg-pShg-pSxg=-pSgx (3) このように合力は比例定数K=pSg をもつ復元力だ から木は単振動をする。 :: T=2x√7 = 2x√ PS² = 2x√ √h P.SI K pSg g P 薄力は液体の密度をp, 液面下の体積をVとすると,f= pVg と表される。 (1) 木の質量はm=pと表せるから,重力と浮力のつり合いより h 101" 滑らかに動く質量Mのピストンがついた容器 の中に気体が入っている。 容器の断面積を S, 大気 圧をPとする。 気体ははじめ圧力Pで長 部分を占めてい mg- S B n B 100 このExで,はじめ底Bをx=dまで押し込んで放したとする。 最大の さはいくらか。 また,底Bがx=d/2を通るときの速さはいくらか。 一浮力 M L

なぜ、回答のようにしなくては、ならないのですか？

(2) (m/s) 速度> 時刻 2 (s) x=30×24=7.2×102m