物理基礎 運動方程式の問題です。 力の分解は出来るのですが、解き方が分かりません。答えは 時間:2v₀/g 移動距離:v₀²/g です。 よろしくお願いします

問題3 傾斜角 30°の滑らかな斜面上で、小球に初速 vo [m/s] を斜面に平行上向き に与えたとき,小球が最高点に達するまでの時間とその間の移動距離を求めよ。 重 力加速度の大きさを g 〔m/s2〕 とする。

1枚目の画像の(3)について質問です。解答の解き方は理解できたのですが、3枚目の自分のやり方のどこが違うのか教えて欲しいです

116. 力学的エネルギーの保存 図のような, 2005 2 表面のなめらかな曲面の最下点Bからの高さ 1.60 mの点Aから 初速度0で小球をすべらせる。 重力 加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 (1) 小球がBを通る瞬間の速さは何m/sか。 (2) 小球はBからの高さ1.20mの点Cから飛び出す。 Cから飛び出す瞬間の速さは何m/sか 2 ●(3) ℃における接線が水平面となす角が60° であるとすると, 小球がCから飛び出した 後の軌道の最高点はBから何mの高さのところか。 例題25.例題26例77 b 1.60 m B 1.20m 60°

！！！至急お願いします！！！ マーカーの部分の言ってる意味がわかりません。 解説をお願いします🙇‍♂️

基本例題20 弾性力による運動 なめらかな水平面ABと曲面 BC が続いてい る。 Aにばね定数 9.8N/m のばねをつけ、 その他 端に質量 0.010kgの小球を置き, 0.020m縮めてA はなす。 重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。 (1) 小球は,ばねが自然の長さのときにばねからはなれる。 その後, 小球は,水平面 AB から何mの高さまで上がるか。 (2) 水平面 AB からCまでの高さは0.40m²である。 ばねを0.10m縮めてはなすと, 小 球はCから飛び出した。 このときの小球の速さはいくらか。 指針 垂直抗力は常に移動の向きと垂直で あり仕事をしない。 小球は弾性力と重力のみから 仕事をされ, その力学的エネルギーは保存される。 (1) では, ばねを縮めたときの点と曲面上の最高点, (2) では, ばねを縮めたときの点と点Cとで, それ ぞれ力学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 解説 (1) 重力による位置エネルギーの 高さの基準を水平面ABとすると, ばねを縮め たときの点で、小球の力学的エネルギーは、弾 性力による位置エネルギーのみである。 曲面 BC上の最高点で, 速さは0であり、力学的エネ H 22nd B 2 00000 基本問題 151, 158 C ルギーは重力による位置エネルギーのみである 最高点の高さをん 〔m〕 とすると, ×9.8×0.020²=0.010×9.8×h v2=1.96=1.42 0.40m ん=2.0×10- (2) 飛び出す速さをv[m/s] とすると、点Cに いて, 小球の力学的エネルギーは、運動エネ ギーと重力による位置エネルギーの和であり 1. 1/3×9 ×9.8×0.10²=1/123×0.010ײ 2 +0.010×9.8×0. v=1.4m/s

！！！至急お願いします！！！ 赤い印のところで、cosを使って分解するのは分かるのですが、なぜ、分解する速さが28m/sなんですか？ 28は初速度なのにここで28を分解する意味が分かりません。 説明下手ですみません🙇‍♀️どなたか解説をお願いします🙇‍♂️

基本例題19 斜方投射と力学的エネルギー 物理 水平な地面から仰角 60° 初速度 28m/sで小球を投げ出 した。 重力加速度の大きさを9.8m/s² として,次の各問 に答え (1) 高さが17.5mの点Aを通過するときの, 小球の速さ ひはいくらか。 (2) 最高点Bの高さんはいくらか。 指針 小球は重力のみから仕事をされ, そ の力学的エネルギーは保存される。 (1) 投げ上げた直後の点と点Aとで, 力学的エ ネルギー保存の法則の式を立てる。 (2) 最高点Bにおける速度 は,鉛直方向の成分が0で あり, 水平方向の成分のみ になる。 128m/s 28cos601=14m/s 投げ出した直後の点と点B とで,力学的エネルギー保 存の法則の式を立てる 解説 (1) 小球の質量をm[kg] とし,地 60° 14m/s 基本問題 152, 153,156 28m/s 60° 17.5m 2 h=30m ,B h 面を重力による位置エネルギーの基準とすると, 力学的エネルギー保存の法則から, 1 xmx282=1/13m²+m×9.8×17.5 2 v2=441 v=21m/s (2) 最高点における小球の速さは14m/sなので, 力学的エネルギー保存の法則から, xmx282=1/23 xm×142+m×9.8×h 《Point 重力による位置エネルギーの基準は、 計算が簡単になる位置にとるとよい。

これは覚えなきゃいけないのですか？ 公式です。

Theme 3 最高点の高さと水平到達距離を求める 放物運動の公式を使って,問題をどう解くかを考えてみましょう。 ここ で学ぶことは放物運動の基本ですが,これが Theme 4の少し難しい応用 問題の解法につながっていくのです。 まずは4つの公式を全部書き出しておく Step 1 第2講 等加速度運動を解く 地上から初速度の大きさ 水 平に対して0の角度にボールを投 げ上げるとします。 ボールを投げ 上げる地点を座標の原点とし、投 げ上げた瞬間を時刻 t=0としま す。 そして, 時刻tにおけるボール の位置と速度の公式を4つ書き出 しておきます (図2-8では,原点 から投げ上げるように描いていま すが、公式には時刻 t=0のボールの位置をxo,yoとしてあります)。 軸(水平) 方向の運動に関する公式 -v, sine ( y 軸方向の初速度) y軸 ( 鉛直方向の運動に関する公式 Vo COSA (x軸方向の初速度) X = Vocaso.t+π........ [I] [Ⅱ] √x = Vo coso (-2) y = - 1/12 gt² + vo sind.t + y. [II] 図2-8 IC 35 Vy = - gt + Vo sino ...... [IV] 4つの式の中には、使わないものもあるかもしれませんが(とくに式

(3)が分かりません💦 式だけでも教えていただけると助かります🙇‍♀️

21. 円筒の内面をすべり上がる運動 半径rの内面のなめらかな半円筒が, 縦断面 STを 鉛直にして固定され,下端Sになめらかな斜面が続 いている。 斜面上, Sからの高さんの点Pから,質 量mの小球を初速度0ですべらせる。 重力加速度の 大きさをg とする。 (1) 小球が ∠TOQ=0 の点Qを通る瞬間に面から 受ける抗力 Nの大きさを求めよ (0は中心である。 (2) 小球が円筒の頂点 T を通るためには, んはいく ら以上でなければならないか。 (3) h=2のとき, 小球はTの手前の点Eで面から離れ, 放物運動に移る。 放物運動 の最高点 H の, Eからの高さH を求めよ。 ヒント (2) 点丁で垂直抗力を受けていれば (N≧ 0), 点Tを通過できる。 2mgh 5 解答(1) (3) ・Y 27 V - - mg(2+3cos 0) (2) 5r 2 Po T S N

(1)が分かりません。釣り合いの式だけでも書いていただけると助かります🙇‍♀️ 答えは赤色でマーカーが引いてあるところです。

21. 円筒の内面をすべり上がる運動 半径rの内面のなめらかな半円筒が, 縦断面 STを 鉛直にして固定され,下端Sになめらかな斜面が続 いている。 斜面上, Sからの高さんの点Pから,質 量mの小球を初速度0ですべらせる。 重力加速度の 大きさをg とする。 (1) 小球が ∠TOQ=0の点Qを通る瞬間に面から 受ける抗力 Nの大きさを求めよ (0は中心である。 (2) 小球が円筒の頂点Tを通るためには、んはいく ら以上でなければならないか。 (3) h=2r のとき､小球はTの手前の点Eで面から離れ, 放物運動に移る。 放物運動 の最高点 H の, Eからの高さH を求めよ。 ヒント (2) 点で垂直抗力を受けていれば (N≧ 0), 点Tを通過できる。 5 解答 (1) mg(2+3cos0) (2) (3) ・r 27 2mgh V 5r 2 ..Po T S N

一枚目が問題、2枚目が模範解答です。 （3）が分かりません、（2）の結果をどこに代入しているのかが知りたいです。

38 発展 斜方投射図のように水平から60°の斜め合 上方に小球を発射する装置がある。 小球を速さ”で鉛直 な壁面に向かって打ち出した。 小球は, 高さが最高点に 達したとき, 点Qで壁面に垂直に衝突した。 壁は点P から水平方向に/だけ離れており、点Qは点Pよりん だけ高い位置にあった。 ただし, 小球は壁と垂直な鉛直 面内を運動し,空気抵抗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。 (1) 発射直後において、 小球の水平方向の速さは一である。発射から壁に衝突するまで、 小球は水平方向には速度が一定の運動をする。 発射直後から小球が壁に到達するまで の時間tを, v, lを用いて表せ。 P tai 小球 人60° √√3 2 (2) 発射直後において, 小球の鉛直方向の速さは ひである。 小球は鉛直方向には加 41 速度が一定の鉛直投げ上げ運動をし、点Qで鉛直投げ上げ運動の最高点に達する。 h 一定の鉛直投げ上げ運動を を, v, g を用いて表せ。 (3) はZの何倍か求めよ。 20 センター試験 改

(2)の解答が解き直しの時になんとなくわかったような気がするのですが、あまり納得できていないので、1から教えて欲しいです🙇‍♀️ お願いします🙏 解答はd=0.10[m]

7 Uさんはこれまでの学習内容を実験で確かめてみようと思い、以下の実験を行った。 図1のように、なめらかな水平面上に2つの台となめらかな斜面を固定した。右側の斜面上に台車を 置いて静かにはなしたところ、台車は斜面を下った後に水平面上を運動した。 また水平面上を運動し た台車は、その後左側の斜面を上り、最高点に達した。この様子を1秒間に50打点打つ記録タイ マーでテープに記録した。 一連の運動を表1のように、 区間1~区間3の3つの区間に分けて考える。 ただし2つの斜面と水平面はなめらかに接続されているとし、台車の運動方向を加速度、および速度 の正の向きとする。また静かにはなした瞬間の時刻を0秒として、以下の問いに答えよ。 記録タイマー 台車 台 記録テープの長さ 区間 区間1 区間2 区間3 (a) 5打点ごとの記録テープ 図1 実験の様子 台車の運動の様子 右側の斜面上を加速度 4.0m/s2の等加速度直線運動している区間 水平面上を等速直線運動している区間 左側の斜面上を加速度 -4.0m/s2の等加速度直線運動している区間 表1 台車の運動の様子 O (1) 図2は記録テープを5打点ごとに切り、各区間ごとに記録した順に左から並べたもの(以下、グラフと ~③のうちからそれぞれ1つ いう)である。各区間のグラフとして最も適当なものを以下の選択肢 ① ずつ選べ。 3 36 . 記録テープの長さ . . 5打点ごとの記録テープ ☆ (2) 図2 ①中の記録テープ(a)の長さd [m〕 (図中の) を求めよ。 ☆ (③) 時刻 0.20秒から0.40 秒までの平均の速度v[m/s] を求めよ。 ☆ (4) 区間の距離 x [m] を求めよ。 ② 図2 各区間ごとの記録テープのグラフ 0.25. 1,00 物理A 2枚目 記録テープの長さ 台 4m/m 0.18 0.64-0.16 0.4 -0.2 5打点ごとの記録テープ (3 5打点 記録 テープ 0.48 0.2 0.01 lo 2.4 -0. 0 0.6

(4)の式の意味は、分かるのですが計算の仕方が分からないので、教えてください。計算の過程がよく分かりません

真上に速さ 14.7m/sで投げ上げた｡ 小球 Aは, 投げ上げた地点を通過して地面に達した。 重力加速度の 大きさを9.8m/s²として,次の各問に答えよ。 (1) 小球Aが地面に達するのは、 投げ上げてから何s後か。 (2) 小球Bをビルの屋上から自由落下させる。 小球AとBを 同時に地面に到達させるためには、小球Aを投げ上げてから 何s後に小球Bを落下させればよいか。 44.2球の投げ上げ小球Aを鉛直上向きに投げ上げ、最高点に 達した瞬間に､小球Bを地面から鉛直上向きに速さ。で投げ上げ た。このとき、図のように、小球Aは地面から高さんの点にあり、 小球Bの真上に位置していた｡ 小球Aが最高点に達した時刻を f = 0, 小球 A,Bが衝突する時刻をt, 重力加速度の大きさを として、次の各問に答えよ。 (1) 衝突時における小球 A, B の地面からの高さを (2) 時刻, 0, h を用いて表せ。 (3) 衝突時における小球 A, B の地面からの高さを 1₁=h Vo (3) (2) の結果を, (1) のya の式に代入すると, gh² =h- 2 - 1/2 gt₁,² = n − 1 1/2 g (h) ² = ₁ 2v, ² んー 2-1/2 gt₁²=v₁t₁-1/2 gt₁² YA=h- VB = Vot₁- - 1/2gt² (2) 時刻において, 小球A, Bは衝突するので、両者の地面からの高 さは等しく, y = ys となる。 これに (1) の結果を代入すると h-gh² 2002 ->0 14.7m/s 19.6m を含まない式で表せ。 (4) 小球Bが最初に地面に落下する前に小球Aと衝突するための条件を求めよ。 26²> 0h gh 2 V₂> AO ④ 小球A, Bの衝突する高さが,地面よりも上となる条件を求めれば 「よい。 (3) の結果を利用して, YA> 0 とすると, gh 2 h を含んだ式でそれぞれ表せ。 BQ.. 45. 気球からの投げ上げ 解答 (1) 2.8m (2) 鉛直上向きに 7.7m/s (3) 鉛直下向きに 4.9m/s 指針 1.0s 間で気球が上昇した距離は, 投げ上げた位置からすれ違っ た位置までの高さに等しい (図)。 地面から見たとき, 小球は, 気球の上 昇する速度と, 気球に対する小球の初速度を合成した速度で、 投げ上げ られたように見える。 (3) 気球に対する小球の相対速度, すなわち, 気 球から見た小球の速度は, 気球→小球小球として求められる。 解説 (1) 気球は1.0s 間, 鉛直上向きに 2.8m/sの速さで等速直線 運動をしているので, 上昇距離 x [m] は, x=vt=2.8×1.0=2.8m 小球A (2) 小球を投げ上げた位置を原点に,鉛直上向きを正とするy軸をとる。 小球は, t=1.0sのときにy=2.8mの位置で気球の上端Pとすれ違う ので、地面から見た小球の初速度をv[m/s] とすると 小球B 別解(3 入しても同 れる｡ VB Vo X- =h- y[m] gh 20 は速 あり、 答に適さ 0 鉛直