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Physics Senior High

(1)がなぜ答えの式になるか分からないです

水平な直線レール上を自由に動くことができる電 車の天井の点に,長さの軽いひもの一端を固定 し,他端に質量mの小球をつけた。 電車が一定の 大きさ Aの加速度で水平方向に等加速度直線運動す るとき,図1のように,電車内から見て小球を静止 させたところ, ひもと鉛直線のなす角がαとなっ た。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 電車の加速度の大きさ A を求めよ。 次に, 図2のように, 大きさ A の加速度で等加 |速度直線運動している電車内から見て, 小球が点 0を通る鉛直線を横切るように, 小球を見かけの 重力の方向に対して垂直な面内で等速円運動させ |た。このとき中心軸が鉛直方向から角 αだけ傾い |た, 速さVの円錐振り子となった。 (2) 電車内から見た小球の円運動の速さVを求め よ。 (3) 電車内から見た小球の円運動の周期Tを求め よ。 ヒント (2) 小球は見かけの重力と張力の合力を向心 力として等速円運動している。 m 図1 図2 解答 (1) gtan a (2) tana gl (3) 2πcosa g 指針 電車内の観測者には,小球に慣性力と重力の合力である見かけの重力がはたらいて いるように見える。 見かけの重力の方向を鉛直下向きとみなして力のつりあいや運 動を考える。 解説 (1) 電車内の観測者には,図a のように小球にはた らく張力と重力と慣性力がつりあっているように見え る。図aより 張力 tana = mA mg よって A=gtana 慣性力 A

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194の問題がどうしてもわからないので解説お願いします💦どっちかだけでも大丈夫です!!

例題切り取る線分の長さ 47 直線 x+y-1=0 ①が円 x2+y2=4 ②によって切り取られ ある線分の長さと, 線分の中点の座標を求めよ。 解答 右の図のように、切り取られる線分を AB, 線分 の中点をMとする。 円②の半径は2であるから, △OAB は OA=OB=2 の二等辺三角形であり ∠OMA=90° OM は,円②の中心 (0, 0) 直線 ①の距離で A 12 (2) 2 M -2 O * 2x 2. B |-1| 1 あるから OM= = √12+12 2 よって AM=√OA2-OM2= = 22. /7/14 = = -2 したがって, 求める線分の長さは AB=2AM=√14 答 また、線分の中点M は, 円 ②の中心 (0, 0) から直線 ①に引いた垂線と, 直線 ①との交点である。 この垂線の方程式は y=x ...... ③ ①③を解くとx=1/2x=/12/2 1 よって, 線分の中点の座標は 谷 2 2 [参考] 線分の中点のx座標は,次のようにして求めることもできる。 ①,②からyを消去して 2x²-2x-3=0 第3章 図形と方程式 この方程式の解をα, β とすると,解と係数の関係により α+β=1 α+B_1 線分の両端のx座標はα, βであるから, 線分の中点のx座標は 2 B 194 直線 y=2x+5 が、 次の円によって切り取られる線分の長さを求めよ。 また、その線分の中点の座標を求めよ。 例題 47 *(1)x2+y2=16 (2)(x-3)+(v-1)=25

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(2)で黄色い付箋が貼ってあるところの「ここで〜となり」の範囲を確認している部分がなんそうなっているのかわかりません。後右ページ上から2行目から3行目の計算の仕方がわかりません

基礎問 110 面積(M) 放物線y=ax2-12a+2 (0<a</ ......① を考える. y=uv y 14042 ay2+y-2(2α+1)=0 ..(y-2) (ay+2a+1)= 0 .. y=2, −2-17= 201 a a -20-=-2-4 (1)放物線 ①がαの値にかかわらず通る定点を求めよ. (2) 放物線①と円 2+y2 =16・・・ ② の交点のy座標を求めよ. (3)a=1/12 のとき,放物線 ①と円 ②で囲まれる部分のうち、放物 精講 線の上側にある部分の面積Sを求めよ. (1)定数αを含んだ方程式の表す曲線が, aの値にかかわらず通る 定点を求めるときは、式をαについて整理して,aについての恒 等式と考えます (37) (2) 2つの曲線の交点ですから連立方程式の解を求めますが,yを消去すると の4次方程式になるので, 座標が必要でも,まず』を消去してyの2次 方程式にして解きます。 (3)面積を求めるとき,境界線に円弧が含まれていると, 扇形の面積を求める ことになるので, 中心角を求めなければなりません. だから, 中心〇と交点 を結んだ線を引く必要があります.もちろん、 境界線に放物線が含まれるの で,定積分も必要になります。 ここで, 2</1/12より-2-1/2-4となり,円+g=16 上の点 _1は不適よって, y=2 y=-2- (3)a=1/12 のとき,①は y=1/1 (1)(2), ①,②の交点は (A(2√3,2), B(-2√3, 2) AOB=120° だから 2√3 S=2.5" {2-(1-1)) は-4≦y≦4 をみたす y 4 2 B4.... A d.x +(x-4³. 120-4-4-sin 2) +(7.42.120 360 12/3 16 3 --+6]+6x-4√3 =24√3+12√3+1-4√3 6 16 =4√3+10% x -1 解答 (1) y=ar2-12a+2 より ポイント a(x²-12)-(y-2)=0 <aについて整理 これが任意のαについて成りたつので 2-12=0 y-2=0 x=±2√3,y=2 演習問題 110 よって, ① がαの値にかかわらず通る定点は (±2√3, 2) y=ax²-12a+2.....① (2) |r2+y2=16 ......② ②より, z=16-y だから, ①に代入して 境界に円弧を含む図形の面積は,中心と結んで扇形の 面積を考えるので、中心角が必要 2次関数 f(x)=x'+ax+b が条件f(1)=1, f'(1)=0 をみた すとする.また,方程式-2x+y-2y=0 が表す円をCとする. (1) α, bの値を求めよ. (2)y=f(x)のグラフと曲線Cで囲まれる部分の面積のうち,放 物線の下側にある部分の面積Sを求めよ. JmHe

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この問題の問6と7が解き方が分かりません 解説をお願いしたいです

J 8 非等速円運動 【標準30分・28点】 長さの糸の端に質量mの小球をつけ、図に示すように、もう一方の端0を中心 にして鉛直面内で振り回し、円運動させる。重力加速度をの糸の張力をTとして 以下の問いに答えよ。なお、回転中の糸の長さは一定 (1) とみなし よび空気の抵抗は無視できるものとする。 外 問6 次に れた。 小 はいく 小球の大きさお のをつ るもの 問7 ま 糸が O Acts (m) 1.9 0 T P A Vo mg 図2 問1 小球が最下点にあるときを基準にして,糸が鉛直方向から角0だけ傾いたとき (P点) の小球の位置のエネルギーをm, g, 1, 0 を用いて表せ。 問2 小球が最下点にあるときの速さを” として, P点における小球の速さ”を、エ ネルギー保存則より求め, g, vo, 1, 0 を用いて表せ。 問3 P点における半径方向 (PO方向) の運動方程式を, T, m, l,g,v, 0 を用い て表せ。 てせ 問4 上の関係により,糸の張力Tをm,I,g,vo を用いて0の関数として表し,横 軸に 0,縦軸にTをとって, 0≧≦2の範囲におけるTの変化の概略を図示せよ。 ただし,小球は回転円運動を続けるものとする。 問5 小球が回転円運動を続けるには,最下点における速さ”はいくら以上でなけれ ばならないか。 1g を用いて表せ。

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【2】からよく分かりません。また、【3】でどうしたらS🟰の式がこのようになるのか教えて頂きたいです。

172 第6章 分 間 110 面積(M) 放物線y=a12a+2 (0<</2/2) ………① を考える。 精講 (1) 放物線 ①がαの値にかかわらず通る定点を求めよ。 ...... (2) 放物線①と円+y2=16 ② の交点のy座標を求めよ。 (3)a=1/2 のとき,放物線 ①と円 ② で囲まれる部分のうち、放物 線の上側にある部分の面積Sを求めよ. (1) 定数α を含んだ方程式の表す曲線が, αの値にかかわらず通る 定点を求めるときは,式を α について整理して, a についての恒 等式と考えます (37) (2) 2つの曲線の交点ですから連立方程式の解を求めますが,yを消去すると の4次方程式になるので, x座標が必要でも,まずxを消去してyの2次 方程式にして解きます。が、 E (3) 面積を求めるとき,境界線に円弧が含まれていると,扇形の面積を求める ことになるので,中心角を求めなければなりません.だから,中心Oと交点 を結んだ線を引く必要があります。もちろん,境界線に放物線が含まれるの で,定積分も必要になります. (2) 解答 し (1)y=ax2-12a+2 より a(x²-12)-(y-2)=0 これが任意のαについて成りたつので 2-12=0 ly-2=0 :.x=±2√3,y=2 よって, ①がαの値にかかわらず通る定点は (±2√3, 2) |y=ax²-12a+2... ① x²+ y²=16 ......2 ②より,㎡=16-y^だから,①に代入して αについて整理

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地学の太陽定数の問題です。 問3なんですか、答えは⑤の4πr²Iです。 どうやって求めるか教えて欲しいです。

46 太陽定数 太陽の放射エネルギーを太陽放射といい, 地球が受ける太陽放射を口射という 太陽から1天文単位 (約1.5億km) 離れた地球の大気圏外で, 太陽放射に垂直 な 1m² の平面が受ける日射量を太陽定数といい. その値は約 1.37×10' W/m² で ある。 太陽定数を/W/m² 地球半径をRm とすると, 地球全体が受ける太陽放射エ ネルギーは、 Wであり、この値を地球の表面全体に平均して分配すると W/m" となる。 この値は, 緯度や時刻により変化する日射量を平均し 熱量:太限定数×前面積 約 2 た値である。 w. IW. FR² 問1 上の文章中の 1 に入れる式として最も適当なものを、次の①~⑤の うちから一つ選べ。 ① TRI ② 2 RI 3 TR-T 4 2πR²I (5 4лRI 問2 上の文章中の 2 うちから一つ選べ。 ① 171 に入れる値として最も適当なものを、次の①~⑤の 表面積 4 ② 343 ③ 514 ④ 685 ⑤ 1028 問3 1天文単位をrm. 太陽定数を / W/m² とするとき、 太陽全体が放射して いるエネルギーは何Wになるか。 その値を表す式として最も適当なものを. 次の①~⑤のうちから一つ選べ。 3 W ① πYI ② 2πI ③オメー】 4 2πr³I ⑤4лr² 問4 太陽表面から宇宙空間に向けて放射された光は,どの程度の時間を要して 地球に届くか。光の速度を30万km/sとするとき、その値として最も適当 なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 4 ①5分 ② 8分2秒 ③8分20秒 ④ 500分

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