重力がおもりにする仕事はなぜBでの位置エネルギーからAでの位置エネルギーを引かないのですか？

112 解説動画 長さ 0.20mの軽い糸に質量 5.0kgのおもりをつけた振り子 おもりを静かにはなした。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 と がある。 図のように, 糸が鉛直線と60°の角をなす位置Aから 0.20m する。おもりがAからBまで移動する間に,糸が引く力がおも りにする仕事 W1 [J], 重力がおもりにする仕事 W2 [J] をそれ 5.0kg 60° A ぞれ求めよ。 脂針 おもりにはたらく力は糸が引く力と重力である。おもりの動く向きと反対向きにはたらく 力は負の仕事をし, おもりの動く向きに垂直にはたらく力は仕事をしない。 解答 糸が引く力はおもりの運動の向きに垂 直にはたらくので仕事をしない。 Wi=0J AとBでの位置エネルギーの差が,重 力がする仕事に相当するので 「U=mgh」 より W2=5.0×9.8×0.10-0=4.9J 0 0. ② 0.20m 60°① 0.20 X- =0.10 糸が AO √3. 引く力 0.20-0.10 重力 基準水平面 =0.10m B| 0.20m

物理の平面上の相対速度についてです。 類題1の答えと解説をお願いします

②平面上の相対速度 両物体の進む方向が異 なる場合の相対速度は, (9) 式を速度ベクト ルに置きかえることによって得られる。 Op.22 相対速度 DAB=0B-DA (9) で走行しているバス Aと,速度で走行し ているバスBを考える。 このときAに乗ってい る人が見るBの速度, すなわちAに対するB 図13のように,速度 B Aに対するBの 相対速度 VB. VAB=UB-VA このように 考えてもよい DAB DR DB VA -VA 図13 平面上の相対速度 の相対速度 AB は,次のように求められる。 → VAB = UB - VA 例題1 相対速度 2 加速度 短距離走の選手と新幹線が か。この節では、速度が変 A 加速度 直線運動の加速度 線の速さは,最大 とき,それぞれお 90m/s になる。同 して2秒後に先を らだろうか。 先 外にも人である 対し、新幹線 である。この 化するかを 10 (10) 雨が鉛直(真下)に降る中を,電車がまっすぐな線 10m/s 路上を一定の速さ10m/sで水平に走っている。 雨滴の落下の速さを10m/s とすると, 電車内の 人が窓から見るときの, 雨滴の速さと, 雨滴の落 下方向と鉛直方向とがなす角の大きさを求めよ。 10m/s 15 変化を考え を加速度 指針 電車の速度を雨滴の速度を DB とすると, 電車内の人 から見た雨滴の相対速度はUAB=Bとなる。 VA VA 図 15 解図より、雨滴の落下方向と鉛直方向がなす角の大 きさは45°である。 AB の大きさは 10×√2=10×1.41… VAB 動してい 45° UB tils] T 20 t2[s] ≒ 14m/s DAB=B+(一)より,ベクトルとを合成。 経過時 類 題 1 雨が鉛直に降る中を,電車がまっすぐな線路上を一定の速さで水平に走っ ている。このとき, 電車内の人が見る雨滴の落下方向は,鉛直方向と60° の角をなしていた。雨滴の落下の速さを10m/s とするとき,電車の速さ を求めよ。 1 I この I [17m/s] ヒント まず、電車の速度を雨滴の速度をとおき、各ベクトルを図に表す。 とこ 25 (言 学んだことを説明してみよう 1 速度 □(1)速さ 10m/s の等速直線運動をする物体は、時間とともにどのように進むか。 (2)東向きに 50km/hの速さで走る自動車の前方に、バスが東向きに30km/hの 速さで走っている。自動車から見てバスはどの 30

（2）においてばねの伸びがa-xになるのは何故ですか？ a+bだと思ったのですが

出題パターン 鉛直方向への物体の単振動 XA a ばね定数のばねを鉛直に立て、床に固定する。 ば ねの上端に質量の薄い板Bを取りつけ, 板の上 質量の小球A を乗せると、 自然長からだけ縮 んで静止した。 このつりあいの位置を0として、 鉛直上向きに軸をとる。 また、 重力加速度の大きさ をgとする。 (1) ばねの痛み α を求めよ。 次に板B をつりあいの位置から、さらに (0) だけ下げて静かに放すと、 AとBは一体となり単振 動した。 小球Aと板Bの単振動の周期を求めよ。 (3) 位置における, 小球 Aの速さを求めよ。 0 eeeeeee 1-2xy (4) 小球Aが板Bから受ける垂直抗力N の関数として表せ。 代入して などと (5) 小球Aが板Bから離れないもの条件を求めよ。 解答のポイント! A. B間に働く垂直抗力をNとして, A, B それぞれの運動方程式を立て N を求め, AがBから離れる 垂直抗力NO を用いる。 解法 (1)問題文の図で、力のつりあいより (a-x)だけ元に 戻ろする ポイント!! (M+m)g=ka M+mg ... 00 k 今後の式変形に、この人を フル活用することになる。 (2) 単振動の解法3ステップで解く。 X1 必ず向きを Ma +9 れない条件 STEP1 x 軸は与えられている。 STEP2 振動中心は、つりあいの (白)a 位置x=0の点。 折り返し点は速さ0で静かに放し そろえる α ka at Mg x = -b と, 振動中心に対して対 称の位置にあるx=bo X(中)0* mg 図9-8 自然長はx=αの点。 STEP3 9-8 のように、加速度をα. A,B間の垂直抗力をN ると, 図9-8 より A,Bの運動方程式は,

(3)はなぜv1︎︎'を速度ではなく速さとして仮定するのですか？速度で仮定したら符号は必要ないと思うのですが

145 壁との斜めの衝突 図のように,水平な床からの 高さがんの地点0から小球を水平に速さで投げ出したと ころ,小球は点0から水平距離Lの地点にある鉛直な壁上の 点Pではねかえって床上の点Qに到達した。 小球と壁との間 の反発係数をe,重力加速度の大きさをgとし,壁はなめら h Vo L かであるとする。 また, 小球の初速度は壁の面に対して垂直であるとする (1) 小球を投げ出してから点Pに到達するまでの時間を求めよ。 (2) 小球を投げ出してから点Qに到達するまでの時間を求めよ。 (3) 壁から点Qまでの距離 x を求めよ。 壁 148, 15

摩擦力が働いているのになぜ運動量保存則が成り立つのですか？

求めよ。 135 動く板の上での物体の運動 右の図 のように,質量mの小物体が質量 Mの大きな 板の上にのっている。 小物体と板との間の動摩 Vo 小物体 m 板 M 床 擦係数をμとし, 板と床との間の摩擦を無視する。 時刻 t=0 において,小物体に右向 きの初速度vを与えると,板も同時に動き始めた。 右向きを正の向きとし, 重力加速度 の大きさをgとする。 (1) 小物体が板に対して静止したときの板の速さ Vを求めよ。 (2) 小物体に初速度を与えてから, 小物体が板に対して静止するまでの時間 t を求めよ。 1530, 146, 147

運動方程式から解いたのですが、答えと一致しないのは、なぜなのかを教えてほしいです。 よろしくお願いします🙇 Xは自然長からの距離です

自然長 [0000000000 61m/s EX 2 ばね定数600N/m の鉛直なばねに質量 2kg のおもりをつけ, 自然長の位置で1m/s の初速 を与えた。 ばねの最大の伸びはいくらになる か。 g=10m/s2 とする。 解 ばねが最も伸びたときには, 物体の速度は0になる。 1/2m+mgh+1/21kx=定より 1 ×2×1+2×101+0=0+0+1/x600 2 2 30012-201-1=0 0 0 0 0 0 0 0,00 1000000000 2次方程式の解の公式, および 1>0より1=0.1m 1m/s

円運動の問題です。 解き方がわからないので教えていただけるとありがたいです！！！、

6. 長さ 1=0.25mの軽い糸の一端に質量m=0.30kgの小球 をつけ,他端を点 0 に固定した。 鉛直面内で円運動させる ため,最下点で小球に大きさvo[m/s] の水平方向の初速度 を与えた。 重力加速度の大きさg を 9.8m/s2 とする。 最高点 (a) 最高点での小球の速さ” [m/s] を vo を用いて表せ。 式 10.25m νο 最下点 (b) 小球が最高点まで円運動するために必要な, vo [m/s] の最小値を求めよ。 式 答 答 d

重力の分解がこうなる理由がわかりません。 sinとcosが逆じゃないかと思ってしまいました。 教えてください、、！

0 2 mgsin 0 N 2 F mg mgcos O 2

理科の問題です‼️ 答えは持っており、 (1)30N、(2)50cm、(3)15N、(4)100cm、(5)A･･･15J、B･･･15J なのですが、考え方が分からず答えに辿り着けません💦 各問題の答えに至るまでの解き方を解説して頂きたいです🙇🙇

} 6 〈滑車を使った仕事〉 図のA,Bの方法で,質量 3kgの物体を 50cm 引き上げた。 質量100gの物体にはたらく重力の大きさを IN として,次の問いに答えなさい。 ただし, 滑車とひもの重さ や摩擦は考えない。 (1) A の場合,ひもを何Nの力で引けば物体は持ち上がるか。 [ ] (2) Aで物体を50cm 引き上げるには、ひもを何cm 引き下げれ ばよいか。 ] [ (3) B の場合,ひもを何Nの力で引けば物体は持ち上がるか。 ] (4) B で物体を50cm 引き上げるには,ひもを何 cm 引き上げれ ばよいか。 180 ( (5) A,Bで手がした仕事は,それぞれ何Jか。 A[ A [ 3kg 定滑車を使 って物体を 鉛直上方に 引き上げる。 B 50cm ] B[ C™ 7P. 3kg 動滑車を使 って物体を 鉛直上方に 引き上げる。 ]

答えを教えてほしい。

図6 8. 図7のように, 長さ L[m]の糸の一端に質量m[kg]のおもりをつけ、他端を天井に固定する。 糸がたるま ないようにおもりを点Aから、糸と鉛直方向とのなす角が60" となる点Bまでもち上げ､静かにはなし た。重力加速度の大きさを g[m/s2] とし､点Aの位置を重力による位置エネルギーの基準点として次の各 問に答えよ。 空気抵抗や、糸にはたらく摩擦力は無視できるものとする。 B. 6 A 図8 図 7 (1) 点AB間の高さを、Lを用いて表しなさい。 【知3点】 (2) 小球が点Bにあるときの重力による位置エネルギーを求めなさい。 【知3点】 (3)小球が点Aにあるときの速さをv[m/s]としたときの運動エネルギーを、 m、 vを用いて表しなさ い。 【3点】 (4)小球が点Aにあるときの速さv[m/s]を、m、 【3点】 (5) 続いて点Aを通過した後の様子を図8に示した。 図8のように糸と鉛直方向とのなす角が45°となる 地点を点 C とする。 小球が点Cにあるときの位置エネルギーを、 m、g、Lの中から必要なものを用 いて表しなさい。 【知3点】 (6) 小球が点Cにあるときの運動エネルギーを、 m、g、Lの中から必要なものを用いて表しなさい。 【3点】 (7) 空気抵抗や糸の摩擦などを考慮すると、小球が点Aにあるときの速さはどうなるか。 (4)と比較して、 「大きくなる｣、「小さくなる｣ 「変わらない」 の3つの内から適するものを選んで解答欄に書きなさ い。 【知2点】 g、Lの中から必要なものを用いて表しなさい。