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Physics Senior High

③の問題について、解説の赤線の部分で、pとbを逆にしてはいけないのは何故ですか?

1 次の文章中の空欄①, ②. ④ 〜 ⑨ を数式で,③)を語 句で埋めなさい。 図のように、斜面と水平面と円筒面がなめらかにつな がった経路上での、小球の運動を考える。 斜面上の点A から小球Pを静かに放すと、小球Pは斜面を下ったのち 水平面上の点Bで小球Qに衝突した。 衝突ののち小球Q が運動を開始し, 円筒の内部に導かれて内壁に沿って運 動した。 小球の運動は鉛直面内で起きるものとする。 重 力の作用する方向は鉛直下向きで,重力加速度の大きさをgとする。小球の大きさおよび経路上の摩擦や 空気抵抗は無視できるものとする。 B の比で決まり、 小球 P M m M と表される。 PUA VB A h 0 (iⅰ) はじめに小球Pは斜面上の点Aで静止している。斜面の傾きを0とし、小球Pの質量をMとする。こ のとき斜面から小球Pにはたらく垂直抗力Nは, 0, M, g を用いて N = ( ① ) と表される。 点Aの水 平面からの高さをんとする。 小球Pが斜面を下ったあと, 水平面を移動する速さは, 0, M,g,hの中か ら必要なものを用いて,ぃ= ( ②2 ) と表される。 (i)次に小球Pは,この速さで、点Bに静止している質量mの小球Qに衝突した。 衝突の前後で小球Pと 小球Qの運動エネルギーの和は変化しないとする。 この条件を満たす衝突は ( ③ ) 衝突と呼ばれる。 このとき、衝突の直後に小球Pと小球Qが互いに遠ざかる速さ(相対速度の大きさ)は①と等しい。 衝突 の前後で運動量が保存されることを考慮すると, 衝突後の小球Qの速さ vs は, v, M, m を用いて, UB = ( ④ ) と表される。 この衝突の直後に小球Pが小球Qと同じ方向に運動する条件は, v, M, mか ら必要なものを用いて, M>( 5 ) と表される。 (Ⅲ) 続いて小球Qは、この速さひで,直径んの円筒の内部に進入し、内壁に沿って運動した。 小球Qは経路 の途中で内壁から離れないものとすると、 経路の最高地点Cで速さが最小になる。 点Cでの小球Qの速さ vcは,UB, m,g, hから必要なものを用いて,vc=( ⑥ ) と表される。このとき点Cで小球Qにはたら 遠心力は,vs, m,g,hを用いて, F= ( ⑦ ) と表される。 点Cで小球Q が内壁から離れないため の条件は,F≧mg であるので,これを満たすvBの条件は,mg, hから必要なものを用いて, UB≧( ⑧ ) と表される。 以上の② ④, 8⑧の結果, 小球Q が内壁から離れないための条件は、質量Mと 3-(-3) hiel·lul 小球 Q m h

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Mathematics Senior High

83. 3a-2b=1-①という方程式が導かれ、 3x-2y=1-②という方程式も導けた。 2点を通る直線②に(x,y)=(a,b)を代入すれば①の方程式になるから3点が1直線上にあると言えるということですよね?

[1] 83 ■」 また ある」 で つくにな の傾き ただし, に垂直 ないから、 をベクト 。 ある2直線 含まない の値を求 点で交わ 重要 例題 83 共点と共線の関係 「異なる 3 直線 x+y=1 ①, 3x+4y=1 ②, ax+by=1 が1点で交わるとき, 3点 (1,1),(3,4), (a, b) は一直線上にあることを示せ。 基本 82 指針 2直線①,②の交点の座標を求め、その交点が直線 ③ 上にあるための条件式を導く。 そして,2点 (1,1),(3, 4) を通る直線上に点 (a,b) があることを示す。 また、別解のように,次の性質を利用する方法もある。 点(p, g) が直線ax+by+c=0 上にある 解答 ① ② を連立して解くと ⇔ap+bg+c=0 ⇔点(a,b) が直線 px+qy+c=0 上にある 3 x=3, y=-2 2直線① ② の交点の座標は (3,-2) 点 (3,-2) は直線 ③ 上にあるから③ (VS) 3a-26=1 また, 2点 (1,1), (3, 4) を通る直線の 方程式は y-1=4=(x-1) すなわち 3x-2y=1 ④ から,点(α, b) は,直線3x-2y=1上にある。 よって, 3点 (1,1),(3,4), (a,b) は直線3x-2y=1上にあ る。 つまり (1) (2) 練習 383 (a, b) (3,4) 1 3x-2y=1 別解 原点を通らない3 直線 ① ② ③ が1点で交わるから, その点をP(p, g) とすると,Pは原点にはならない。 3 直線 ① ② ③ が 点Pを通ることから p+g=1,3p+4g=1, ap+bg=1 (1,1) 1 3 (3,-2) p •1+α •1=1 か•3+q•4=1 p•a+q.b=1 であり p = 0 または g = 0 ゆえに、方程式 px+gy=1 5,3点(1,1),(3,4), (a,b) は直線 ⑦上にある。 000 ⑦ を考えると, ④~⑥か Ca 係数に文字を含まない ①, ② を使用する。 +XZ 3a-26=1 ⇔点 (α, b) は直線 3x-2y=1上にある。 <x=y=0のとき, ①, ②, ③ はどれも不成立。 点(p, g) が直線 x+y=1上にある ⇔p+g=1 ⇔点 (1,1) が直線 px+gy=1上にある。 <p = 0 またはg ≠ 0 であるか ら⑦は直線を表す。 異なる3直線 ...... ②, ax+by=5 .... (3) 2x+y=5 ①, 4x+7y=5 85が1点で交わるとき 3点 (2,1),(4,7), (a,b) は一直線上にあることを示せ。 Op.134 EX57 131 3章 3 直線の方程式、2直線の関係 13

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