力のつり合い？u Nってなぜcosなんですか？sinかと思ったんですけど物理で三角比を使うとややこしくてわからなくてわかりやすく教えて欲しいです😭😭

58 棒に通された小球の円運動のテーマー 等速円運動の中心位置 力のつり合う方向 摩擦力のはたらく向き 105 [滑り上がる直前] Wi 地上に静止した観測者の立場で解答する。 角速度を大きく ① AN していくと,やがて小 球は棒に沿って滑り上 がる。滑り上がる直前 の角速度をωとする。 滑り上がる直前の摩擦力だから、向きは様に 沿って下向き、 大きさは „Nになるよね。 Cos Gin mg 棒に重 棒に沿って下向き 円運動の方程式(水平方向) mrwi=Ncose+ μ Nsin0 力のつり合い (鉛直方向) Nsin0=μ Ncoso+mg mg sinucose 円運動の加速度は図の点を向い ているので,運動方程式は加速度と 同じ方向の水平方向で立てる。 N=- ②①に代入 mrw w2 mg(cost + μsin 0 ) sinoμcose W= g(cos+μsine) r (sin-μcose) 小球は水平面内で運動しているの で,小球にはたらく鉛直方向の力は つり合っている。 えんぴらつぶつ COS (0 とおざか る Sin

（3）と（4）の解き方をわかりやすく教えてもらえると嬉しいです。

60 斜面上の摩擦力 傾き 0の粗い斜面上に,質量mの物体が静止してい る。静止摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをと する。 (1) 物体にはたらく垂直抗力の大きさを求めよ。 (2)物体にはたらく静止摩擦力の大きさF を求めよ。 0²-40² = 2x-μgot 162 にsug mor=-u'mg 23 (1) mygcos.o (2) mgsino (3) (3)斜面に平行な力を, 斜面に沿って上向きに加えて物体を動かすにはい らより大きな力を加えればよいか。 (4) (4) 斜面に平行な力を,斜面に沿って下向きに加えて物体を動かすには,い ritt in good くらより大きな力を加えればよいか。

問3を教えてください。答えはわからないですお願いします

5 ばねの長さの変化を調べる実験について、次の各問に答えよ。 ただし, 地球上で質量100gの 物体にはたらく重力の大きさを1Nとし,同じ物体にはたらく重力の大きさは、月面上では,地 球上の一になるものとする。 また, ばねPそのものの質量は考えないものとする。 6 <実験>を行ったところ, <結果> のようになった。 < 実験 > (1) 地球上のある場所で,図1のようにして, スタンドにばねPをつ るし, ばねPにいろいろな質量のおもりをつるした。 おもりが静止 したときのおもりの質量と, ばねPの長さの関係を調べて, 表にま 図1 ばねP とめた。 (2) (1)の結果をもとにして、おもりがばねPを引く力の大きさと, ば ねPののびの関係をグラフに表した。 ばねP の長さ おもり <結果> ものさし (1)<実験>の(1)の結果は次の表のようになった。 63N 0.6N 0.94 1.2N おもりの質量〔g] 1.5N 3.6 0 30 60 90 120 ×500 150 ばねPの長さ [cm〕 32.0 1800万 35.6 39.2 42.8 46.4 50.0 3.6 3.6 30:3.6=500: 1200 30gで3.6em. (2)<実験>の (1) おもりを交換するために, ばねPからおもりをとりはずすたびに, ばねPの 5gで3.6cm 長さはもとにもどった。 (3)<実験>の(2)の結果は図2のようになった。 図 2 20.0 ね P の 10.0 の び [cm] 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 力の大きさ〔N〕 [1] <実験>で, ばねPにおもりをつるして, おもりが静止したとき, おもりにはたらく重力 はばねPがおもりを支える力とつり合っていた。2つの力がつり合う条件を、 「2つの力が同じ 物体にはたらいている。」 「2つの力が同一直線上ではたらいている。」, 「2つの力の向きが反対で ある。」 以外で,1つ書きなさい。 - 9 - 03:3.6 35.6 0.INで1.2 332

②斜面にそった重力の分力がつり合う。 理解が曖昧なので教えてください🙏

モーター 斜面 糸 物体 2 (1) 2 図のように, 水平面との傾きが30°の斜面を水 平な床に固定し、斜面の上部にモーターをつけ、 斜面上においた物体とモーターを,斜面に平行に 張った糸で結ぶ。 モーターに電圧をかけ, 糸を等 速で巻き上げて, 斜面にそって物体を50cm 引き 上げる。 ただし、糸の質量は無視でき, 物体と斜 面との摩擦はないものとする。 図 直流電源装置 次の の中に示したKさんとS先生の会話 を読み, ①②の問いに答えなさい。 40000 電流計 50cm ② ※ ※ 下痢 30° S先生:図において, 物体が等速で斜面にそって運動するときの, 糸が物体を引く力の大きさを計算で 求めるにはどう考えたらよいでしょうか。 Kさん: 物体を同じ高さまで引き上げるときに必要な仕事の大きさは,斜面を使う場合と、真上に直接 引き上げる場合とでは変わりません。 したがって, 物体をこの斜面にそって引き上げる距離は, 直接引き上げる距離の ( あ)倍になりますが,糸が物体を引く力の大きさは,直接引き上げ る力の大きさの(い)倍になります。 直接引き上げる力は重力の大きさと等しければよい ので,糸が物体を引く力の大きさを計算で求めることができます。 S先生:その通りです。 では, 糸が物体を引く力を計算で求める考え方として, 仕事の大きさをもとに 求める考え方とは別の考え方はありませんか。 Kさん: 物体が等速直線運動をするので, 糸が物体を引く力と)ということをもとに, 計算で求 める考え方もあります。 S先生:そうですね。 異なる考え方をもとに計算をしても、結果は同じになることが確かめられますね。 (あ),(い)のそれぞれに適切な値を補いなさい。 (③)を,「分力」 という言葉を用いて, 適切に補いなさい。

キャリアを決定する考え方が分かりません。負電荷を動かす場合は力は逆向きだから、電子は北向きのローレンツ力を受けるのではないんですか？

第4問 電流が流れている導体や半導体に, 電流と垂直に磁場を加えると、電流 と磁場に垂直な方向に電位差が生じる。これをホール効果という。ホール効果に関 する次の文章を読み, 後の問い (問1~6) に答えよ。(配点 30) 図1のように,板状の半導体を, 3辺がそれぞれ東西南北,鉛直方向を向くよ うに置き,一定の強さの電流を東から西に流す。図1の地点では,地磁気による鉛 直下向きの磁場があるため、半導体には南北方向の電位差が生じた。なお、図には 示していないが,面Sと面Nの間には、電位差を一定倍率で増幅したうえで測定 できる回路がつながれており、以降の「電位の測定値」は,面Sに対する面Nの (回路増幅後の)電位の値を表すものとする。また,この地点では,地磁気による水 平方向の磁場は無視できるほど小さいものとする。 磁場 北面N (西 東 ..... 電流 電流 面S 南 図 1 目の実験では、 と重なり合 りように 問1 次の文章中の空欄 ア . イ に入れる語の組合せとして最も適当な ものを,後の①~④のうちから一つ選べ。 20 図1の半導体に電流を流してしばらくたつと, 南側の面Sよりも北側の面N の電位の方が高くなった。 このとき,面Nは ア に帯電している。この半 導体のキャリア (電流の担い手) は イ である。 0 すき間を広くして、 を増やす。

解説を見たのですが、ちょうつがいの垂直抗力は、なぜ写真のように重力と張力の作用線が交わったところに向かってはたらくのかが分かりません。 教えていただきたいです。 また、この問題をつりあいの式だけで解くことは可能ですか？

生 問5 図3のように,質量m の一様な細い棒の一端を鉛直な壁にちょうつがいで とめ, 他端と壁の一点を軽い糸で結んだ。 糸と棒は壁に垂直な鉛直面内にあ り、壁と糸と糸のなす角度は,それぞれ30° 90°であった。 糸の張力の 大きさを表す式として正しいものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。た だし、ちょうつがいはなめらかに回転し、その大きさと質量は無視できるもの とする。 また、重力加速度の大きさをg とする。T= 5 ①1/1mg ④ √3 30° 糸 ちょうつがい 棒 図 3 √3 mg 3 ③1/12mg ② 3 mg ⑤ mg 4 ⑥mg

(2)の解説の赤線部分がわかりません。1/2kd2乗になる理由を教えてください。

例題 6 重力と弾性力が関係する運動 (鉛直ばね振り子) じょうたん ばね定数の軽いばねの上端を固定し、下端に質量mの小球を取り 付け、自然長の位置 0で静かにはなす。 重力加速度の大きさをと する。 (1) 小球にはたらく力がつり合う位置をAとする。 Aでのばねの伸 びdを求めよ。 (2)小球が位置 Aを通過するときの速さ”を求めよ。 m (3) 自然長からのばねの伸びの最大値xを求めよ。 【解説】･･ (1) 位置 A で小球にはたらく重力mgと弾性力kdがつり合うので, kd = mg よって, d= mg k m 1k A (2) 位置 O または位置 A を位置エネルギーの基準としたとき,位置Aと位置 0の力学的 エネルギーはそれぞれ下図のようになる。 位置 Aと位置 0での力学的エネルギーは保存 されるので, 〈位置 0 を基準〉 〈位置 A を基準〉 0+0+0=1/1 -mv² +(-mgd) + kd² 0+ mgd +0 = 1½ mv²+0+1+kd² 2 位置 0 Ko=0 Uo = 0+0 位置 A 11/mv² KA=1/2 Us = -mgd+1/23kd2 m l l l l l l l l l l l l l l 位置 0 k k V Ko=0 Uo = mgd+0 l l l l l l l l l l l l l l l m -基準 位置 A KA = 1 ½ mv² m ・A UA=0+ kd² どちらの場合も”について解き,(1)の結果を代入すると, v = 2gd- kd² = m -d2 g k m k 基準 V

この問題では見かけの重力加速度を使っていますが，どのような思考を経て見かけの重力加速度を使うと思いつけばいいですか？ また，見かけの重力加速度を用いずに，この問題を解くことができますか？

44 丸 . >12 静電気 円運動 水平方向にx軸,鉛直方向にy軸をと り,大きさの一様な電場 (電界) が水 平方向(+x方向)にかかっている。 長さ この糸の一端を原点Oに固定し,他端に 質量mで正電荷Qをもつ小球をつけた。 重力加速度を⑨とする。 (1) 小球は鉛直方向と60°の角度をなす 図の位置Aでつり合った。 Eをm, g, Qで表せ。 3 E 60° 0 (2)点Aで静止していた小球を, 糸を張ったまま, 0の鉛直下方の位 Bまでゆっくり移動させた。 要した仕事 W を mg,l で表せ。 (3) そして, 位置Bで小球を静かに放した。 (ア) 小球が点Aを通過するとき,その速さをgと1で,糸の張力 Sをmとで表せ。 (イ) 小球が点Aを通過し, 最高点に達したとき,その座標を1で表 せ。 (4) 次に、糸を張ったまま, 小球を点Aから少しずらして放した。 小 球の振動周期をg, l で表せ。 (5)最後に,点Aで静止する小球に, 糸に垂直な方向の初速を与えた ら,小球は点0を中心として, xy平面内で一回転した。 必要な初速 の最小値vo をg.lで表せ。 ( 熊本大) 10.0 vel (1),(2)(3)~(5)★

（3）の問題の答えは2.2Nなんですけど、なんで物体を引く力と釣り合っているのか教えてほしいです。、物体が動いているときの力、となっているのになんでだろうって思いました。釣り合っていたら動かないんじゃないんですか？

出る 下の図のように、 質量300gの物体を水平な机の上に置き、静かに引いたところ、ばねば かりの目盛りが2.2Nを示し続けた。 質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとして、 あとの問いに答えなさい。 300g 物体 2.2N ばねばかり 机 5点×4(20 314077 引く。 a (1)図の力は、物体の動きをさまたげる向きにはたらいている。 この力を何というか。 (2) 力とつり合う力を、 次のア~エから選びなさい。 ア 糸が物体を引く力 イ 手がばねばかりを引く力 物体にはたらく重力 エ机が物体をおす力 (3)) 物体が動いているときの力の大きさは何Nか。 ばねばかりの目盛りが2.2Nを示したまま物体を30cm引いたときの仕事の大きさは何か。

力の性質 Ⅱの4です。答えはA40g、B80gで、Bは分かります。表通りってことですよね。Aが40gになるのが分かりません教えていただきたいです♡(^._.^)"

Ⅱ 図1のように, さまざまな質量のおもりを, 長さ 5.0cm のばねP, Qにそれぞれつるし てばねの長さを測定し、結果を表にまとめた。 ただし, 質量 100gの物体にはたらく重力 の大きさをINとし, ばねの質量は考えないものとする。 1 ばねのように, 変形させられた物体が,もとにも どろうとする性質を何というか,答えなさい。 2 図1で, おもりにはたらく重力は, ばねに対して あるはたらきをしている。 次のア~エのうち、この ときと同じカのはたらきについて述べたものはど れか, 答えなさい。 ア 重力によってりんごが落ちた。 ばね 図 1 図2 ばねP おもり イイ 粘土を手で押すと粘土がつぶれた。 ウ 投げられたボールを受け止めた。 エバーベルを持ち上げて支えた。 おもり A ひっぱる 4 3 図1で,質量 200gのおもりを用いたと きに、ばねがおもりを引く力とつり合う 力を, 解答欄の方眼に矢印を用いてかき なさい。 ただし, INの大きさの力を方眼 の目盛りの矢印で表すものとする。 4 図2のように, おもり A,Bと, ばねP, Q をつなぐと, ばねP, Qの長さがそれぞれ 7.4cmになった。 おもりA,Bの質量はそれぞれ何gか, 答えなさい。 変形 おもりB 表 おもりの質量[g] ばねPの長さ [cm] ばねQの長さ [cm] 20 40 60 80 (0 5.4 5.8 6.2 6.6 7. 5,6 6.2 6.8 17.4