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Mathematics Senior High

このAMの部分なんですが図のように解いたらだめなのですか??

基本 例題102 多面体を軸の周りに回転してできる立体の体積 OO00 464 右の図のように,1辺の長さが2の正四面体を2つつなぎ 合わせた六面体がある。この六面体を直線 PQ を軸としてハ 回転させるとき,この六面体の面が通過する部分の体積V A を求めよ。 A Bl 基本 101 指針>「面が通過する部分の体積」とあるから,単純にはいかない。 そこで,O 回転体 断面をつかむ に従って考えてみよう。 回転体を△ABCを含む平面で切ったときの断面は,図のようにな る(O は△ABC の重心,M は辺 BC の中点)。したがって,面が 通過する部分は, △ABC の外接円から, △ABCの内接円をくり抜 いたものと考えられる。このことを立体全体に適用すると V=(内部が通過する部分の体積)-(面が通過しない部分の体積) A B M 解答 頂点Pから △ABC に垂線 PO を下ろし, 注意 問題の六面体は,すべ ての面が合同な正三角形であ るが,正多面体ではない。な ぜなら,頂点に集まる面の数 が3または4のところがあり 一定ではないからである。 辺BC の中点を M とする。 この六面体の内部が通過する部分の体積 は,半径 OA の円を底面, OPを高さと する円錐の体積の2倍である。 次に,この六面体の面が通過しない部分 の体積は,半径 OMの円を底面, OP を 高さとする円錐の体積の2倍である。 ·C M 0 B. Q AB:AM-2:13. 46: 3:AM+):3 よって V=2×-て-OA°-OP-2× -π·OM°·OP AM-313 > V3 であり,Oは△ABC の重心であるから る 3 V3 2 ここで, AM= -AB= OA=AM=23, OM- V3 AM= 3 = またOP=VPA?-OA?=2V6 面八玉 3 3 これらをDに代入して Ta- V=(OA--OM)-OP=24-) 26-46 1),2/6 4,6 3 3 3 3 3 π Q

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Mathematics Senior High

この問題の(3)です、問題自体は水平方向で力のつりあいで解けたのですが鉛直方向のつりあいはどうなってるんですか?

82 力学 00oo28 円運動 長さ1の軽くて細い糸の一端に質 量mの小球をつけ, 他端を点Aに固 定する。また,Aから鉛直下方 のところにある点Bに,細くて滑ら かなくぎが水平に固定してある。く ぎに垂直な面内で糸を張りながら小 球を持ち上げ,糸が鉛直線となす角 A あと す 1して、 F E d4B しるがし m ウ を 0=60° にして,小球を静かに放 す。重力加速度をgとする。 T 合 (2 ) 小球が最下点Cを通るときの速さ vo はいくらか。 き上 (2) 小球が点Cを通る直前での糸の張力 Ti はいくらか。また,点Cを 通った直後の糸の張力 T, はいくらか。 上がる前に 0(3) 小球が点Bと同じ高さの点Dを通るときの糸の張力 To はいくら るためには、 路面 (4) 小球が図の点Eに達したとき,糸がゆるんだ。ZEBD =aと 車& エ か。 して,sin a を求めよ。 (5) 糸がたるむことなく小球がBを中心とする円弧をえがいて運動し, Bの鉛直上方-1のところにある点Fに達するためには,はじめの 角0はいくら以上でなければならないか。その角度を 0。として. cos Oo を求めよ。 (筑波大+名古屋大) Level(1) Base 鉛直面内の円運動 ■力学的エネルギー保存則 ■遠心力を考えて。 半径方向での力のつり合い DT Point & Hint 50 士党 鉛直面内の円運動を解く鍵は右のよ うに2つある。 (2) 直前と直後では円運動の半径が -kに注音

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