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Physics Senior High

31番と32番です、31番では棒がもう図の状態から動かないように感じてしまうのですが、どのような動きをするのですか?蝶つがいの性質?がよくわかりません。32番では作用点とはどのように決めるのですか。今回問題に垂直抗力が作用点と書いてあるため、分かるのですが、、、教えてください。

力学 ① 左のまわり 300 N が図の向きに生じている。 モーメントのつ いより(左) 10 m- 上下のつり合いより 直抗力のぞ N+p'Nmg① 左右のつり合いより ートは0) N-N -300x10 ① ② より 100 N わりのモ -10 m- Aのまわりのモーメントのつり合い のつり合 より )-100×10 ② 10W-4000 W400 [N] して x-7.5 (m) 7.5(m) の位置 は重力の大きさ mg (N) F-T+m'g' F-mg より tano=7-3 mg mo.1/cosbo+uNisinbN cost 上のNを代入し、mgl cos0 で割ると 32 上下のつり 合いより N=mg+F Aのまわりのモ ーメントのつり合 いより mg+2F mg 32 力学 27 軽いが図のような力を受けている。 棒を静止さ せるにはもう1つの力を加えればよい。その大きさ と向き, および力を加える位置を求めよ。 28 長さ10mの不均質な丸太が置かれている。右端 を少し持ち上げるには 300 N の力が必要であり、 方, 左端を少し持ち上げるには100Nの力が必要で あった。 丸太の重さと重心の位置を求めよ。 297 29 長さの軽い棒AB の Aは粗い壁に接触し、B は糸で結ばれて水平になっている。 質量mのお もりPをB端から徐々に左へ移していくと,やが てAが滑りだす。 このときの距離xを求めよ。 と壁の静止摩擦係数をμとする。 15N 15N 10cm5cm 10cm 30 N 100 N 20N 300N 糸 A 30 B の静止摩擦係数がとす 30 Ex2で、鉛直な壁が滑らかでなく,棒と壁の間の静」 Nxmg. mg.1/+FL x=2(mg+F) 傾き始めるのはNの作用点が机の端 にきたときだから (少し傾いた状態をイ メージするとよい) 31 」 m (kg) とは異なるこ UN B tano,-- 0のときはEX2の1/2μ に戻る。 このような答えのチェックも大切なこと。 31 ちょうつがいは自由に力をだすこと ができるため、力の大きさ, 向きともに 解いてみないと分からない。 Miss ちょうつがいのまわりには自 由に回転できるので, 0からの力は 方向 つまり 060° と思い込み 以上より り がち。 左右のつり合いよ mg つつり合いより Fsin07 ・① 上下のつり合いよ り mg F cos 0-mg-2 0のまわりのモーメントのつり合いよ り Tlcos 60°=mg・ .T= sin 60° mg ①+②より, sin'0+cos^0=1を mg+2F F-1212mg (別解) 机の端を 軸として傾くから, そのまわりのモー メントのつり合い (Nのモーメント は0)より mg mg(-)-F. F= mg トク 回転(転倒) し始める問題では, モーメントの軸はまさに回転が起 こる位置にとるとよい。 抗力はそ の位置にきている。 (床との間はμ)。 この場合の tan 0 はいくらか。 鉛直な壁面上のちょうつがいのまわりに自由に 「回転できる, 質量m, 長さ1の棒がある。 棒は60°傾 き先端を水平な糸で壁と結ばれている。糸の張力T と、棒が0から受ける力の大きさFと向き(壁からの 角度を0としてtan 0 ) を求めよ。 32: 長さL,質量mの板が机からL/3だけはみ出し、 右端をFの力で下に押されて静止している。 垂直抗力 の作用点は左端 Aからいくら離れた所か。 また,Fを 増していき、板が傾き始めるときのFの値を求めよ。 33 質量mの直方体Pが水平な床上に置かれている。 2 辺の長さはんとで, 辺A (紙面に垂直)の中点に水平 左向きの力を加え, fを増していくとPは転倒しよ うとした。 そのときの値を求めよ。 また, P と床 との間の静止摩擦係数μはいくら以上か。 糸 60 NB 利用し, 0を消去すると

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Mathematics Senior High

69 回答の4行目なんでAOベクトル勝手にSとT使って置き換えてるんですか? どこにもAOベクトルが内分してるところなくないですか?

18 4STEP数学Cベクトル 69 条件から 3,2, 60 よって =3x2cos60°=3 ゆえに,ABP-2AB.AO=0であるから (1-2s)|6|2-26-c=0 ||2-26 (sb+tc)=0 M N AO=sb+tc 10 6s+2t=3... ① (s,t) これに =3,1c3 を代入して整理す。よって =21612+2 C とおく。 |AO|=|AC-AO| から 左辺 =右辺 B 辺ABの中点をMとする |AO|=|AC-AO|2 と、点は△ABCの外心であるから OMLAB よって OMAB=0 OM-AM-AO ||2-2c (sb+tc)=0 ゆえに、 AC2-2ACAO=0であるから よって [AO|=|AC|2-2AC.AO+ とする。 AN: NB-u:(1-e) CM: MA=t:(1-0), BL: LC=s: (1-5). 74 (1) (x,y)= fを消去 エー AL-(1-s)b+ sc =-(so+tc) =(-s)b-ic よって -2sb-c+(1-2)²=0 =-b+(1-1) これに=3,d=2を代入して整理するN=AN-AC =ub-c BM-AM-AB =(1-te-b BL1-5 ない。 (x, y でも (2) (3 3s+4t=2 ...... ② であるから(2/23)=0 ①,②を解いてs=16,1/1/3 よって 1 - 10 ゆえに したがって これに =3=3を代入して整理すると 6s+2t=3 ・・・ ① 辺ACの中点をNとすると, 点Oは△ABCの 外心であるから ON⊥AC 70 AB=b, AD=dとすると BC=d, 7 AC=b+d₁ b よって ON-AC=0 BD=d-b ONAN-AO よって よって B 左辺 =2(|AB|2+|BC) = no 右辺 = |AC|2|BD|2=1+a2+16 であるから =10 12+2+1 AL+BM+CN =((1-s+se+-+(1-1))+(bc) =(u-s)b+(s-t)c ゆえに,AL+BM + CN=0 から (u-s)+(s-te=0 したがって では平行でないから u-s=0, s-t=0 s=t=" BL: LC=CM: MAAN:NB 73 直線上の任意の点を (x, y) とする。 (1) (x,y)=(3,5)+(1,2) から [x=3+t Ly=5+2t -+(-1))-70 を消去して 12-28 ゆえに 56.0 (12/21)=0_Ho = 2 (+||) よって したがって 左辺 =右辺 これにc=3=2を代入して整理すると 3s+4t=2 ...... ② 71 AB= b, AC=とすると ①,②を解いてs=14/0 800- したがってA=4100 別解 条件から ||=3, ||=2,1 Vc=3x2cos60°=3 AD= BD=AD-AB 25+€ 26+c AO=s+ic (s, tは実数) とおく。バ ABCの外心であるから Jnal-lol-locl 一言 3 x=3t -b+c Ly= 2+t 3 を消去して 1-80- 左辺2|82|8|2 1112 1-6+6121 =y-2から x=3v+6=0 x=3(y-2) 3-5から 2 2x-y-1=0 2x-3)=y-5 (2) (x,y)=(4.2)+(21) から [x=4+2t ly=-2-t を消去して =-y-2から よって x+2y=0 x-4=2(-y-2) (3)(x,y)=(02)+3,1)から ■ 18 第1章 平面上のベクトル □69 △ABCにおいて, AB=3, AC=2, ∠A=60° 外心をOとする。 AB=6, AC=とするとき, AOをこを用いて表せ。 7 ベクトル方 1 直線のベクトル トルをし 例題 7 △ABCの重心をG, 0 を任意の点とする。 このとき、次の等式が成 り立つことを証明せよ。 |指針 OA2=|OAP. OA°+OB2+OC'=AG2+BG2+CG2+3OG2 AG"=|OG-OA|=|OGF+JOAF-20G-DA 解答 OA=a, OB=6, OC=c, OG-g とすると 1. A(a) i A(x,y), tを消去す 注 2. 異なる2点 1 p=(1 右上の図 2 平面上の点の t

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Physics Senior High

物理の電磁気の交流の問題です。写真に示してある問題の中の問2の(7)の問題で、一番右の写真の解説を見たのですが、冒頭の文章から意味がわからないので教えてほしいです。

Go/ 26 問題 2024年度 前期日程 物理 名古屋工業大 II コンデンサーの原理を用いると, 非接触で電気エネルギーを伝えることができ る。ここでは、壁の両側に金属製の極板を設置して, 壁の向こう側に電気エネル ギーを伝えることを考える。 以下の問1 ~問3に答えよ。 解答に物理量を表す文字 を使用する場合は、指定された記号から必要なものを選んで使用し, それ以外の記 号を使用しないこと。 ただし, 解答が数値となる場合は,指定された記号を全く使 用しなくてもよい。 問1 まず、 図1のように, 壁の両側に極板 A, B, C, D を設置した。斜めから 見た様子を図2に示す。 壁は誘電率 e 〔F/m〕, 厚さd 〔m〕 の均一な誘電体と みなすことができる。 全ての極板は面積S〔m²〕の正方形の導体である。 極板A と極板 B, 極板Cと極板D は, それぞれ, ずれることなく向かい合っ ており,平行板コンデンサーを形成している。 それらのコンデンサーは等しい 静電容量を持ち,その値を C(F)とする。 全ての極板の一辺の長さは、壁の厚 さに比べて十分長く,極板端部の影響は無視できる。それぞれのコンデンサー は互いに影響を及ぼさないものとする。 交流電源を極板Aと極板Cの間に接続した。 交流電源の角周波数 をω[rad/s] とする。 交流電源の電圧の, 時刻 t [s] における瞬時値を V(t)= Vocos (wt) 〔V〕 とし, 実効値を V, 〔V〕 とする。 さらに,抵抗値 R [Ω] の抵抗を, 極板Bと極板Dの間に接続した。 この回 路は,静電容量がCのコンデンサー2個と、抵抗値Rの抵抗, および交流電 源を直列に接続した回路とみなすことができる。 回路に流れる電流の実効値を Ie [A] とする。 導線の抵抗は無視できる。 (1)極板 A.Bによって形成されるコンデンサーの静電容量Cを. S.d.c うち必要な記号を用いて表せ。 (2) 図1の点A, B間にかかる電圧の実効値を, Ie, w, C, R のうち必要な記 号を用いて表せ。 (3) 電流の実効値Ie, Ve, w, C, R のうち必要な記号を用いて表せ。 (4) 抵抗値Rの抵抗で消費される電力の時間平均を, Ie, w, C, Rのうち必 要な記号を用いて表せ。 名古屋工業大 V(t) ( V(t)☹ 極板 A d 点 A 壁 極板 B 点 B 極板 C 図1 極板 D 極板 A 極板 B (壁の裏側) 壁 極板 C 図2 `極板D ( 壁の裏側) 問題 27 2024年度 問2 図1の回路に加えて, インダクタンスがL [H] のコイル2個を図3のよう に接続した。 交流電源の角周波数において, 静電容量 Cに対応するリアク タンス(容量リアクタンス)をXc[Ω] インダクタンスLに対応するリアクタ ンス (誘導リアクタンス)を XL [Ω] とする。 前期日程

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