振り子が最下点を通るとき、糸の張力の大きさとおもりが受ける重力の大きさは、どちらが大きいか、または等しいか。 という問題で、最下点での力に関しては理解出来ました。ここで質問なのですが、逆に最も振り子が振れた時(いちばん左、右などに行った時)では、重力の、円の中心へ向かう方... Read More

慣性力と円錐振り子の問題(2)について質問です。 このとき、円運動をしていても小球に遠心力が働かないのは、観測者は円運動せずに静止しているからという認識で合っていますか。 よろしくお願いします🙇‍♀️

67. 慣性力と円錐振り子 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Oに, 長さ1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の加速度等加速度直線運動し ている電車内から見て, 小球が点O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。 m 図 1 図 2 [18 東京都市大改〕 49,53,56,57

(1)について質問です。 ばねが伸びたときのばねの長さがL/cosθとなる理由を教えていただきたいです。 よろしくお願いします🙇‍♀️

63. ばねによる円錐振り子 図のように,固定 S された点Pから鉛直に下ろした線と, なめらかな水 平面Sとの交点をOとする。 OP の長さはLである。 このとき自然の長さL, ばね定数kの軽いばねの一 端をPに固定し、他端に質量mの小球を取りつけ る。 小球が点Oを中心として, 水平面上を速さ”で 等速円運動するとき, ばねとOP とのなす角が0である。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 小球にはたらくばねの弾性力の大きさFを, k, L, 0 を用いて表せ。 (2) 小球にはたらく力は鉛直方向につりあっている。このことから, 水平面が小球に及 ぼす垂直抗力の大きさをNとすると, Fcos0=アとなる。 一方, 小球は水平面 上を等速円運動しているので, その運動方程式はイ= Fsin0 となる。 空欄を 埋めよ。 ヒント 62. (エ) 糸が切れたとき、小球は円の接線方向, すなわち水平方向に飛び出す。 m k LAOHA

中3です。 身近な力学的エネルギーが使われているところって何がありますか？？ ジェットコースターなどです。 自由研究のテーマが身近な力学的エネルギーの研究と決まっています。

教えてください！！😇😇

7 ふ 振り子が1往復する時間を周期といいます。 周期を秒, 振り子の長さ(ひもをつるす点からおもりの中心までの長 さ)をym とすると、y=1 という関係が成り立つとし ます。 次の問いに答えなさい。 (14) 周期を3倍にするためには, 振り子の長さを何倍にすれ A ばよいですか。 立ち em CON 131 SO (15) 振り子の長さが0.16mのとき, 周期は何秒ですか。 単 (家) 位をつけて答えなさい。 mo A ym 園 x kl

単振り子なのですが、青色のところはどうしたらl cosθとわかりますか

(2) l V(x) = mgh e mg mg (l- l cos 0)

8️⃣の③の答えが30N,180Jです。 どうしてこの解答になるのか詳しく教えてください。 9️⃣の②の解説をお願いします。

に く え 8 仕事 仕事について,次の問いに答えなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし, 滑車とひもの質量や摩擦は考えないものとする。 図 1 図2 5 m -6 kg 3 m 4 m 3 m G F -6 kg 1 図1 で,質量6kgの物体を斜面に沿って5m 引き上げたときの仕事を求めなさい。 ただし, 物体と斜面との摩擦は考えないものとする。 2 ② 図1 で,この仕事を30秒間で行った。 このと きの仕事率を求めなさい。 ③ 図2 で,質量6kgの物体を3m引き上げるの 3 に必要な力Fの大きさと仕事を求めなさい。

（2番）がウになる理由を教えてほしいです

30 2番目にくるものをA~Dからそれぞれ1つずつ選び,記号で答えよ。 (3) 1番目 2番目 4 金属球の振り子の運動とエネルギーとの関係について調べるために,次の実験を行った。 あとの問いに 答えなさい。 [実験] (山梨) ① 図1のように, 金属球をAの位置まで持ち上げて静止させた。 その後, 静か に手をはなし, 金属球が点0の真下で最も低いBの位置を通過し,Cの位置ま で運動したようすをストロボスコープを用いて撮影した。 図1は撮影した連続 写真をもとに金属球の運動のようすを模式的に表したものである。 ② 図2のように, 点0の真下にある点Pの位置にくぎをうち, 金属球がBの位 置を通過するときに, 糸がくぎにかかるようにした。 次に, ①と同様に, 金属 球をAの位置に静止させ, 静かに手をはなした後の金属球の運動のようすを調 べた。 (1) 実験の① において, 金属球の位置がAからCに変わるときの金属球のもつ位置 エネルギーの変化は、図3の破線 (------) のように表すことができる。 このとき, 金属球のもつ運動エネルギーの変化は,どのように表すことができるか。 図3の 点線を利用して, 図3中に実線 (-) でかけ。 (2) 実験の②において, 糸が点Pのくぎにかかった後, 金属球はどの位置まで上が ると考えられるか。 図4のア~エから1つ選び,記号で答えよ。 (1) 図3にかく。 (2) ルギーとその移り変わり うな種類 0円 1.0 2.03.04.05.06.0 水面からの深さ[cm] 図 1 (3) ア 糸 AQ 金属球 図2 本誌 P.20~39 図3 糸 AQ. 金属球 | エネルギー O O 図 4 A 2 (1) イ O 糸 AQ 金属球 OBO P O (2) 120(cm OB B P. 天井 BQ C 天井 ア O OI (3) 例 引き上 が、ひもを 2倍になるの さは変わらない。

至急お願いします💦まる2番の求め方教えてください🙇‍♀️

に必要な力 ④ 図2 で、この仕事を20秒間で行った。 このと きの仕事率を求めなさい。 9W 70 9 力学的エネルギー 図のような振り子で, おもりを点Aまで持ち上 げて離すと,おもりは点Dまで上がった。 次の問 いに答えなさい。 ① 運動エネルギー, P 位置エネルギー A が最大になって いるのは,それ P A ぞれおもりがど 0m の点にあるとき 10cm_ 45cm C B か。 ②点Pにくいをさした。 点Aで離したおもりは, 点Bの高さから何cmまで上がるか。 10 エネルギーの移り変わり 次のア~エに示したエネルギーの移り変わりに あてはまる具体例を答えなさい。 ア 運動エネルギー 熱エネルギー 15 cm

W2においてU=mghですが水平基準面が与えられていないのにhの値はどうやって考えるのですか？

基本例題 23 仕事 A 長さ 0.20mの軽い糸に質量 5.0kgのおもりをつけた振り子 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 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 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 ぞれ求めよ。 5.0kg B 指針 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 0 0. (2) 直にはたらくので仕事をしない。 0.20m 0.20×1/ 60° ① Wi=0J =0.10m 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 糸が 引く力 0.20-0.10 「U=mgh」 より 重力 W=5.0×9.8×0.10-0=4.9J 基準水平面 基本例題 24 仕事と運動エネルギー あらい水平面上で質量 4.0kgの物体を初速度5.0m/sです べらせた。 物体と水平面との間の動摩擦係数を0.20,重力加速 度の大きさを9.8m/s" とする。 (1) この物体が止まるまでに, 動摩擦力がする仕事 W は何Jか。 (2) この物体が止まるまでにすべる距離xは何mか。 針 (1) 物体の運動エネルギーの変化が動摩擦力がした仕事に等しい。 (2) 動摩擦力の向きは移動の向きと反対なので,仕事はW=-Fx AN (1) W=12mx02-12m2 F =0-1×4.0×5.0²=-50J (2) 動摩擦力の大きさは F = 0.20×(4.0×9.8)N 「W--Fx」 より W <-50 -0.20 x (4.0×9.8) AQ =0.10m Bl Vo mg » 110 60° 0.20m 0.20m ►► 112 5.0m/s