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Physics Senior High

2枚目の写真に書いてある問題についてなのですが、解答は相対速度を使って何をしているのかよくわからないです。教えてください。

56 力学 18 18 保存則 57 滑らかで水平な床に,質量 Mの箱が置かれ、中央の位置 で質量mの小球Pが長さの 糸でつり下げられている。 重 力加速度をg とする。 P m M A I図の静止状態で, Pだけに水平右向きに初速vo を与える。 (IPが最高点に達したときの箱の速さを求めよ。ただし,Pは箱 には衝突しないものとする。 (2)そのとき糸が鉛直方向となす角を0 として, cos O を求めよ。 II. 糸が鉛直方向と角をなす位置AまでPを移し, 全体が静止した 状態でPを静かに放す。 SPが最下点に達したときのPと箱の速さをそれぞれ求めよ。 (2)摩擦がないので、力学的エネルギー保存則が成り立つ。P は I-lcos bo だけ高い位置にきたから 1/12mus²=1/23mv+1/2M+mg(1-lcos 0。) (1)のv1 を代入して cos を求めると Mv2 難しいこと考えないでこれで+Migl (3)運動量保存則より,水平方向の全運動量 0なので、Pが左へ動けば箱は右へ動く。 最下点での速さをv, Vとすると ......① mv = MV 力学的エネルギー保存則より mg(1-1cos9)=1/23 2 P そのとき、箱ははじめの位置からどれだけ動いているか。 (東工大+京都大 ) ①②より v= V 5mv2 + 1/12 MV2 /2Mgl (1-cos 0) m+M V = m√ (4) 水平方向には全体の重心Gは動かない。 箱の 重心をMとする。 2つの質点の重心は,質点間 質量の逆比で内分する点である。 初めのMと Pの水平方向の距離 sin0 に着目すれば, 箱 2gl(1-cos 0) M(m + M) I sin A 糸 MW iM Level (1)~(3)(4)★★ Point & Hint (1)~(3) 最高点の扱い方や保存則の適用など, 前問17と同様。 (4) 運動量が保存されるとき、重心の速度は一定となる (エッセンス (上) p66 ここでは、はじめ静止しているので、重心の位置は水平方向には動 かないことになる。 運動量保存則から両者の移動距離の比が一定になること に注目してもよい。 LECTURE (1)Pが最高点に達したとき,Pと箱の速度 U は等しくなっている。 水平方向には外力 がなく、運動量保存則が成り立つので mv=mvi+Mv1 ..ひ= m m+MU 止まった V₁ V₁ P A が動いた距離 Dは m D= lsin 0 MP m+M 別解 初めのMの位置を原点として水平右向き にx軸をとり、重心の公式を用いて解いてもよ い。 重心の座標はDだから 糸 M OP D= mlsin0+M× 0 m+M 別解 ①より V=Mつまり,両者の速さの 比は常に一定。そこで,動いた距離の比も同 じく, //= M となるはず。 D m 一方, 図より line = D+d これら2式よりDを求めることもできる。

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Mathematics Senior High

tanθのθ=180のときは傾きあるのですか?

以上の考え方により、三角比の値は00°≦0≦180°という範囲にある ときに限らず、すべての実数 0に対して定義されます.つまり, y= sind,y=coso, y=tand と書いてあげれば,yを0の関数と見ることができるわけです。この関数を三 角関数と呼びます。 180とかは? コメント どんな 0でも三角関数の値が定義されると 書きましたが、厳密にいえばtanについて はすべての0について値が定義されるわけで はありません. 1P. tan 0の値は 「存在しない」」 -1 0 IC 0=±90° ±270° ±450° (一般には, 90°+180°×n(nは整数)) -1 P 3 のときは,点Pが単位円周上の (01) や + 135° (0,1) にあるので,直線OP は傾きをもちません。 このときは,tan母の値 は存在しないことになります. 関数に対して、その値が定義される0の値の範囲を定義域といいます。三角 関数の定義域をまとめると sino cose の定義域は すべての実数 90°+180°×n (n は整数)を除くすべての実数 tan の定義域は となります. 注意 sin, cos, tan を関数として扱うときに, 通常 の関数と同様に変数にxを用いて y=sinz とい こう書き方をすることも多くなります。角を表す変 xと 「点のx座標」というときのとの混同 を避けるために,本書では単位円周上の点Pの座 標をいうときは、X座標, Y座標のように, 大文 字の YA 1 P(cosx, sinx) 1X

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