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Physics Senior High

わかりません💦教えてください🙇

必解 45. 〈円錐振り子〉 図1のように,質量mのおもりを,長さの軽くて伸びな ひもの一端につけ、もう一端を,鉛直方向を向いている天 頂角20のなめらかな円錐面の頂点に固定した。 重力加速度 の大きさをgとし、次のア~カに当てはまる解答 を0,g,m, lrを使って表せ。 ただしオカの解 答ではは使ってはいけない。 図1のように、円錐面上でおもりに角速度で円運動をさ せた。ωを大きくしていって, w2=アになると,円錐 面からおもりが受ける抗力は0になる。 このとき, ひもの張 力はイになっている。 それ以上の角速度では,おもり は円錐面から離れた状態で円運動を行う。 図 1 m 次に,ひもの代わりに, 自然の長さが1でばね定数が mg m 図2 のばねを使って、 図2のように円錐面上でおもりに円運動を させた。そのときのばねの長さを とすると,角速度 ω は 2=ウで与えられる。 また, 円錐面からおもりが受け る抗力はエになっている。 角速度 ω を大きくしていくとばねの伸びは大きくなってい きばねの長さがオになったときに円錐面からおもりが受ける抗力は0になること がわかる。また,そのときの角速度は2カで与えられる。 それ以上の角速度で は、おもりは円錐面から離れた状態で円運動を行うことになる。 〔上智大]

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Mathematics Senior High

数Aの問題です。 赤線の部分がわかりません。解説お願いします!

EX 091 右の図 [2] は, 多面体 X について,各辺の 中点を通る平面でかどを切り取った多面体 である。この多面体をY とする。 右の図 [1] は, 正六面体の各辺の中点を通 ある平面で8個のかどを切り取った多面体で ある。この多面体をXとする。 [1] [2] (1) 多面体 X の面の数, 辺の数, 頂点の数をそれぞれ求めよ。 (2) 多面体の面の数,辺の数、頂点の数を, それぞれ求めよ。 3章 EX 6+8=14 土曜 土 (1)面は正六面体の各面で残った面が6面あり、切り取ること によって,できた面が正六面体の各頂点に1つずつできるか辺の数、頂点の数のうち, ら、面の数は (1)(2)とも、面の数、 PR 2つを求めたら, 残りは 数は 辺は切り取った三角錐によってできる辺だけあるから,辺の 3×8=24 オイラーの多面体定理を 利用して求めてもよい。 PR 1つの頂点を2つの正方形が共有していて,正方形は6個あ るから、頂点の数は 4×6÷2=12 (2) 多面体 Yには, 1辺の長さがもとの正六面体の面の半分 の正方形が、正六面体を2回切り取って残った6面に1つず つあり,多面体 X の各頂点を含む立体を切り取ることによ って、長方形の面が 12面でさ, 止二角形が多面体 X を切り 取って残った正方形以外の曲に1つずつある。 よって, 面の数は 6+12+8=26 1つの辺を2つの面が共有しているから,辺の数は (6×4+12×4+ 8×3)÷2=48 061つの頂点を4つの面が共有しているから,頂点の数は (6×4+12×4+8×3)÷4=24 v=12,e=24, f=14 であるから, オイラーの 多面体定理 v-e+f=2 が成り立つ。 (1 Por (C) 多面体Yについても, オイラーの多面体定理が

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Mathematics Senior High

0<t<6になるのは何故ですか? 内接しているのは4つ角のみですよね?

めよ。 項 3 ■最 意。 日本 187 最大・最小の文章題(微分利用) 00000 半球に内接する直円柱の体積の最大値を求めよ。 また, そのときの直 円柱の高さを求めよ。 CHAT & SOLUTION 文章題の解法 Wom 最大・最小を求めたい量を式で表しやすいように変数を選ぶ 円柱の高さを、例えば 2t とすると計算がスムーズになる。 変数のとりうる値の範囲を求めておくことも忘れずに。 このとき、直円柱の底面の 半径は62-12 面積はπ(√62-122(36-12) したがって、直円柱の体積はtの3次関数となる。 基本186 3 2 開答 02t<12 直円柱の高さを 2 とすると 0<t<6 ある 含ま 最 るまと と 直円柱の底面の半径は √62-12 て ◆三平方の定理から。 ここで,直円柱の体積をyとすると y=(v36-12)2.2t =(36-t2)・2t=2π(36t-t3) を tで微分すると y'=2z(36-3t2)=-6(-12) =-6(t+2√3) (t-2√3) 0<t<6 において, y'=0 となるの (直円柱の体積) _=(底面積)×(高さ) dy y'で表す。 dt #P はt=2√3 のときである。 よって, 0<t<6 におけるy の増減表は右のようになる。 ゆえに,yt=2√3 で極 大かつ最大となり、その値は 2{362√√3-(2√3)}=2.2√3(36-12)=96√3 また、このとき,直円柱の高さは t 0 23 6 定義域は 0<t <6 であ るから,増減表の左端, v' + 0 y > 極大 2.2√3=4√3 したがって 最大値 96√3 π, 高さ 4√3 右端のyは空欄にして おく。 t=2√3 のとき √62-12=2√√6 よって、 直円柱の高さ。 底面の直径との比は 4√3:4√6=1: 2 百太限

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