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問題I 坂を転がる球 質量 M, 半径R,慣性モーメント Iの球があり,水平面に対して傾斜角0の坂を転がり降りる. 球には図のように重力 Mg, 垂直抗力 N、摩擦力Fが働いている。 (gは重力加速度の大きさ) (1) この球の重心の運動に関して、x方向の運動方程式 を書きなさい。 (2) y方向の運動方程式(力のつり合いの式)を書きなさい。 (3) 球の回転の運動方程式を書きなさい.ただし, 回転角をpは円板が回転する向きを正に取る。 球が高さhの坂を下った.このとき重心の速さひとする。 (4)重心の運動エネルギーを M, vを用いて表しなさい。 (5) 回転の角速度o(>0)として回転エネルギーを 1,0 を用いて表しなさい。 (6) 力学的エネルギー保存則の式を書きなさい。 (7) 回転の角速度oと重心の速さっとの関係を使って、 (6)の式から重心の速さを求めなさい。 N M R F Mg Q M o R h 0

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問題J 摩擦力と仕事 質量mの物体が速さで水平な床の上を運動している.床が粗い場合に物体は距離しだけ進んで止ま った。水平方向にx軸をとり,物体が運動している向きを正の向きとする.物体と床との間の運動摩擦 係数をμ,重力加速度の大きさをgとして以下の間に答えなさい。 (1) この物体にはたらく摩擦力の大きさFはいくらか。 (2) 距離Lだけ進んで止まるまでの間,外力である摩擦力がする仕事を求めなさい。(摩擦力の向きは物 体の進む向きと逆向きであることに注意すること.) (3) この物体の運動エネルギーの変化が外力のする仕事に等しいことを示す式を書きなさい。 (4) 距離Lを速さぃを用いて表しなさい。 L m m x

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問題D 衝突、運動量保存則、カ学的エネルギー保存則、弾性衝突、非弾性衝突 静止している質量 Mの球に,速度ひ0で飛んできた質量mの球が衝突して, 静止している球を突き飛 ばした.速度v 心は常に同一直線上にあるとする。 oで飛んできた球の衝突後の速度をひ、静止していた球の速度を1Vとする. 2つの球の中 この衝突が弾性衝突であるとした場合、以下の問(1)~(3)に答えなさい。 (1)衝突の前後での運動量保存則を書きなさい。 (2) 衝突の前後での力学的エネルギー保存則を書きなさい. (3)衝突後の球の速度u とVをM、 m、ひoを用いて表しなさい。 衝突後に2つの球が同じ速度ひ」で運動したとする. (4)衝突の前後での運動量保存則を書きなさい。 (5)衝突の前後の力学的エネルギーを計算し、この衝突が弾性衝突かどうか(カ学的エネルギー保存則が 成り立つかどうか)答えなさい。

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問題C 慣性モーメント (1)質量 M,長さ L の細い一様な棒の端を通り,棒に垂直な軸の周りの慣性モーメント 」を求めなさ い。 (2) 質量 M,長さLの細い一様な棒の中心を通り,棒に垂直な軸の周りの慣性モーメント I12を求めな さい。 (3) 質量 M,半径aの一様な薄い(かつ細い)円環 (円筒の長さを0にしたもの)の中心を通り,円環 に垂直な軸の周りの慣性モーメント I3を求めなさい。 (4)質量 M,半径aの一様な薄い円板(円柱の長さを0にしたもの)の中心を通り,円板に垂直な軸の 周りの慣性モーメント 14を求めなさい。 (5) 半径Rで質量Mの球に質量の無視できる長さ Lのピアノ線を結びつけて天井につるし, 振り子とし た。この振り子の慣性モーメント1sを求めなさい.ただし,球の慣性モーメントをIoとする。 (6)(5)で球の半径がピアノ線の長さに比べて無視できるとする.この振り子の慣性モーメント I6を求め なさい。

この画像の問題の解説をお願いしたいです。 大学の講義で答えがわからないので、お願いします。

問題B 円運動における速度、加速度、向心力 質量mの質点が水平面内で、半径Rの円周上を一定の角速度 [rad/s] で運動している。この質点の位置 F(t) = (x, y), 速度 (t) = (vx, V,),加速度 d(t) = (ar,a,) に関して以下の問いに答えなさい。ただし, 時刻t=0 でF(0) = (R, 0) とする。 (1)時刻!における位置 F(t) を R, o, t を用いて表しなさい。 (2)時刻:における速度 (t) を R, o, t を用いて表しなさい。 (3) 時刻tにおける加速度 à(t) を R, o, t を用いて表しなさい。 円運動する質点には円の中心方向に向心力と呼ばれるカFがはたらく。そこで, (4)この質点の運動方程式(mā= F)を書き、向心力の大きさFを求めなさい。 (5) 円運動の速さ(スピード) vと半径R, 角速度の大きさ oの間の関係式を書きなさい。 (6) (4)で求めた向心力の大きさFを,速さ(スピード) vと半径Rを用いて表しなさい。

(2)(3)の解き方を教えてください🙏🏻

図の回路で,E, Ez は起電力 8.0 V, 15 v の内部抵抗の無視できる電池で, Ri, R2, Rs は抵抗値がそれぞれ 4.0 Q, 5.0 Q, 20 Qの抵抗である。いま, 回路に接続されている電池の 向きから,各抵抗を流れる電流を図のような向きにム, L, h と仮定する。 (1) 分岐点Fにおける L, 2, s の関係式を書け。 279 R」 B A -I R3 C F 閉回路 AFCBA と EFCDE を1周するときの起電力と電 圧降下の関係式を書け。 R2 -2 D E -12 AFCBA EFCDE (1)と(2)より,電流 1, Iz, I, を求めよ。 くらか。 I2 I3 山

電圧の求め方を教えてください🙏🏻

Q V 908 608 B (3) A 6052 P V

モーメントの問題です。サークルでF０の値を求めたいのですが、もとまらなくて困っています。教えてください。 車体の重心は5:6の位置にあります。タイヤの軸は摩擦抵抗なく回ります。右方のタイヤの位置は、その場から動かないものとします。 ご不明な点等ございましたら、質問お願いします。

2350mm 一一 550m F。 300kg

近日点において，地球の公転速度の速度変化が最大になる，ということは言えますか？

どなたか解説付きで教えてください！！

鉄A, B, Cの温度を求めよ。 外部との熱の出入りは無視できるものとする。 以下の条件のもとで頭蓋骨が骨折するかどうかを判定せよ。 の質量2kg の硬い物体が頭上 4.9 m の高さから頭の上に落下する。 物体が頭に触れてから静止するまでの時間を00 秒, 物体と頭の接触面積を1 cm? とする。 頭蓄骨は 10° N/m? の応力 (圧王力) がかかると骨折する。 2 真量1kg の3個の鉄A, B, Cと, 質量3kg の鉄Xに対して, 以下の操作を行った後の 鉄A, B, Cの温度を0℃, 鉄Xの温度を160℃にする。 の鉄Aを鉄Xに接触させ, 温度が一様になったら離す。 ③鉄Bを鉄×に接触させ, 温度が一様になったら離す。 ④鉄Cを鉄×に接触させ, 温度が一様になったら離す。 図の回路において, 1 番左の抵抗だけが22で, それ以外の抵抗はすべて 1Ωである。2 2の抵抗に1A の電流が流れている。 (1)電流2~1s を求めよ。 (2) 全体を一っの抵抗とみなすと, その抵抗値 Ra は, P』から入ってQ4から出ていく電流 R。を小数点以下第2位まで求めよ。 3 P4Q4間の電圧 と表される。 P1 P2 P3 P4 これだけ22 1=1A I3 Is Ir Q4 Q3 I6 Q1 Q2 I2 IA Is 図1