①〜⑤までの中で正しいものを全て選べ ⑤ 鉛直投射の最高点では、物体は静止するので、力はつり合っている。❌ 答え ⑤ 物体にはたらく重力は、速さによらず常に存在す る。「力はつり合っている」は誤り。 答えはこう書かれていますが、静止しているものはつりあうのでないのですか？

(2)xがマイナスのときはかんがえないのですか？ 原点より上のときは下向きに弾性力が働くと思うのですが、この式はそのことも考慮されているのですか？

182 鉛直ばね振り子■ 図のように, ばね定数k [N/m] の軽いばねの上 端を固定し, 下端に質量m[kg] のおもりをつけて鉛直につるしたところ, おもりにはたらく力がつりあって静止した。 この位置を原点とし、鉛直下 向きを正とする。 この位置からおもりを鉛直下向きに引き下げたあと,静か に手をはなすとおもりは単振動をした。 重力加速度の大きさをg [m/s] と する。 (1) つりあいの位置でのばねの自然の長さからの伸びx [m] を求めよ。 m (2) おもりが位置 x [m] にあるとき, おもりにはたらく力の合力 F [N] を求めよ。 (3) (2) のとき,加速度をα 〔m/s2] として, おもりの運動方程式を立てよ。 (4) 単振動の角振動数 ω [rad/s], 周期 T [s] を求めよ。 x (5)おもりが鉛直上向きの速度で原点を通り過ぎてから、 初めて最高点に達するまでの 時間 t [s] を求めよ。 例題 38 190,191, 193

なぜ、Ncは内側に向かっての矢印なんですか？

必解 47. <鉛直面内の円運動〉 図1に示すように、 大きさを無視できる質量 mの小球が,高さんの地点から初速度 0 でレー ル上をなめらかにすべり下り,鉛直面内にある 半径1の円軌道上を運動する。 重力加速度の大 きさを とする。 また, レールの太さ, レール との摩擦,空気抵抗は無視できるものとする。 次の(1)~(3)について,g,h, rのうち必要な記 号を用いて答えよ。 (1)最初に点Aを通過するときの小球の速さを求めよ。 m D B 図1 A (2) 小球がレールにそって点 B, C, D を通過して、 再び点Aになめらかに到達した。このと き,円軌道の最高点Cにおける小球の速さを求めよ。 (3)小球がレールから離れずに,円軌道を1周するために必要な高さんの最小値を求めよ。 次に,小球が円運動中にレール上から離れる 場合,すなわち, 高さんくん とした場合の運 動を考える。このとき図2のように, 小球は点 Eにおいて円軌道から離れ,レールとは衝突せ ずに放物運動を続ける。 そのときのなす角を 80°<890°) とする。 次の(4)~(6)について, 9,0のうち必要な記号を用いて答えよ。 C D ・B 図2 A

マーカー部分のようになる理由がわかりません💦

円運動・万有引力 33 問題 B m の問い こ回転 ふきと 示せ。 べりだ 必解 46. 〈円筒表面をすべり落ちる小物体の運動〉 図のように、なめらかな表面をもつ半径rの円筒が,水平な床に接 して固定されている。質量mの小物体が最高点Pから静かにすべり だし、点Qを通過して点Sで円筒表面から離れ床に落ちた。 円筒の中 心を点O, ∠POQ=8, 重力加速度の大きさをgとして, 次の問いに 答えよ。 (1) 小物体が点 Qを通過するときの速さはいくらか。 (2) 点Qにおける小物体に作用する抗力の大きさはいくらか。 (3)∠POS=0 とするとき, cos はいくらか。 (4)点Sで円筒表面から離れる瞬間の小物体の速さはいくらか。 P Q om 水平な床 (5) 小物体を点Pから,円筒軸に垂直でかつ水平に, 初速を与えて打ち出すとき,円筒面上を すべらず、ただちに円筒から離れて放物運動するようになる初速の最小値はいくらか。 〔15 東京電機大 改]

青線の所がよく分からないのですがどなたか解説お願いします🙇‍♂️

チェック問題 1 鉛直投げ上げ運動 3分 右図のように, ボールを真上に初速度 39.2m/sで投げ上げた。 軸 x[m] g=9.8m/s2 重力加速度を9.8m/s2とする。 次の値を 求めよ。 ひ。 =39.2m/s (1) 時刻 t 〔s]での速度v [m/s]と座標 x [m] 0m t=0s (2) 最高点の時刻t]〔s〕 と座標 x] 〔m〕 (3)投げたところに再び戻る時刻 〔S〕 解説 (1)《等加速度運動の解法》 (p.21)で解く。 Step 1 x 軸はすでに与えられている(原点は地面, 上向き正)。 Step 2 初期位置 Xo 0 初速度 39.2 加速度 a -9.8 軸の向きで加速度の符号 が決まるので,はっきり させる必要があるんだ。 軸の正と逆向き Step3 等速度運動の [公式ア (p.17,18) より, 軸x v=39.2+(-9.8)t… ① 谷 最高点で, 谷 v=0 t=t₁ 1 x=0+39.2t+= (-9.8)t... ② 2 xはあくまでも座標だよ! 移動距離じゃないよ。 (2) 最高点とは,上下方向の運動が一瞬止まる点なの で,①の式にv=0, t=hを代入して, 39.2-9.8t=0 したがって, 左=4s.... | また,このときの座標 x=x1 は,②式より, x=39.2×4-4.9×42=78.4m... 答 (3) 戻るとは座標 x=0にくることなので, ②式より, 0=39.2tz-4.9×2=0 は除外 X1 よって, t=8s･･････笞 別解 対称性より,た=2xt=2×4=8s･････簪 0 -t=t₂ 戻るとき, x=0

(2)で、なぜ初速度が０になるのですか？

チェック問題 2 粗い斜面上の往復運動 標準 9分 チェック問題 1 で斜面が粗く、物体との動摩擦係数がμのとき, (1) 最高点までの距離 I' を求めよ。 (2) 物体が元の位置に戻ってきたときの速さを求めよ。

解き方を教えて欲しいです💦 答えはt₁=‪√‬3vₒ/g[s] L=‪√‬3vₒ²/g[m]

24 水平な床上の点Pから, 水平面と60° の角をなす斜め上方へ、初速度 [m/s] で小物体A を投射すると同時に,点Q から水平面と30°の角をなす斜め上方へ, 小物体Bを投射したところ, A,Bはと 最高点 R vo A P 60° S 30° B Q もに同じ最高点R で衝突し, その後一体となってRの鉛直真下の床上の点Sに落下し た。 重力加速度の大きさをg〔m/s2] とする。 (1) 小物体を投射してから, 床上の点Sに落下するまでの時間 t [s] を求めよ。 (2) PQ 間の距離 L[m] を求めよ。

(1)の立式の部分で後の部分で速度が0になって計算されているのですが、速度が0になる根拠はなんですか？最高点とも書かれていないので違うと思ったんですけど...

チェック問題 1 万有引力による位置エネルギー 標準6分 質量M 半径Rの地球表面から鉛直 上向きに質量mの弾丸を打ち出す。 地表上での重力加速度をgとする。 (1) 地表からの高さまで達するのに 最低要する初速を求めよ。 けん (2) もし、弾丸を地球の重力圏から脱 2R R ORO 出させるには, 0, の最低何倍の初速が必要になるか。 説 「速さの予言法,摩擦熱なし」 (p.165) より 《力学的エネルギー 保存則》で解く。 ただし, 宇宙スケールなので,万 V=0A 有引力による位置エネルギーを使う(図a)。 (1)〈力学的エネルギー保存則》 より 1 (月) 1 mv² + ( − GMm) = mx0²+1 R 1 乗 2 2R 401 TOM GMm 2R R M

最後の問題でどうして張力が最もおおきくなるのがＢってわかるんですか？

2 cos 8-1 これよりcos-1212 すなわち、0- 62 5 (1)/2gR[m/s] (2) 3mg [N] (3) mo(1+2R) (N) (4) r R (5) 6mg [N] (2)と(3)は、おもりの速さは等しく,円運動の半径が異なる。 (4)は最高で、おもりの速さが0より大きく、かつ糸の張力が0以 上であればよい。 (5)はA~B~C間の運動で最も張力が大きい瞬間を考 える。 解説 (1) 求める速さを [m/s] とする。 AB間で力学的エネルギー 保存の法則より。 糸 62 (1) 最下点Bを薫 による位置エネルギーの 準面と考える。 (5) mgR==mv2 これより、B=√2gR [m/s] (vg<0 は不適) F=m =2mg (2) 点Bを通過する直前のおもりにはたらく遠心力 F[N] は, DB2 (2)3) センサー12 センサー 14 R- R 遠心力を考えて,鉛直方向の力のつり合いより求める張力 の大きさを T[N] とすると, TB T-mg-F=0 Fを代入して, T= mg +2mg=3mg[N] (3) 点B を通過した直後のおもりにはたらく遠心力F' 〔N〕は, UB F'=m- -= 2mg r R r 求める張力の大きさを T' [N] とすると, (2) と同様に考えて T' -mg-F' =0 F' を代入して, T=mg+2mg/L=mg (1+2R) [N] mg/(1+ VB mg (4)点Cでのおもりの速さをvc[m/s] とする。 AC間で力学的 (4) Bを重力による位置エ エネルギー保存の法則より、 ネルギーの基準面と考える。 mgR=m mvc+mgx2r これより, vc = √2g (R-2r) (vc<0 は不適) vc>0より,2g(R-2r)>0 これより< ...... ① 2 点Cでおもりにはたらく遠心力 F”〔N〕は, F = m² = 2mg (-2) R r 遠心力を考えて,鉛直方向の力のつり合いより、点Cでの 糸の張力の大きさを T” 〔N〕 とすると, T" + mg-F" = 0 第Ⅰ部 様々な運動 F" T mg P D

なぜ9/5-b²/4a=5になるのかがわかりません。

第2問 解説 (1) (1) ソフトボールを投げた時点のソフトボールの高さが1mである ことから, 求めるソフトボールの軌道の式は Page ZWMAC1-Z2H2-01 y = ax² + bx + 1/1 9 (3 とおける。 そして ③より 2 b 2a y = a (x + 2)² + 1 - 12 9 62 ③を平方完成する。 4a であり, ソフトボールが最も高い地点に到達したときの高さが5m であるから 9 62 =5 5 4a 2次関数の最大値が5と うことである。 . 64a+562=0 また, ソフトボールを投げた地点からソフトボールが落下した地点 までの水平距離が 18 mであるから 5 0 = 182a+18+ 52 9 5 5 . 36a + 106 + 5 = 0 ④ ⑤からa を消去して 5(2b+1) +562 = 0 ③においてェ= 10 のと y=0になる。 64 {- {-50 20+1}+ 962-326-16 = 0 (96+4) (6-4)=0 ここで,③のグラフは上に凸の放物線であり, ソフトボールを斜め 上に投げていることから③の軸はx>0の範囲にあるので 5(26+1) ⑤よりa=- 36 両辺を2倍する。 これを読み取れるかど が本間のポイントの1 ある。 a< 0 かつ b 2a > 0 ∴ b>0 であることに注意すると b = 4 このとき④より 5 a=- したがって, 求めるソフトボールの軌道の式は a < 0 を満たす。