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Physics Senior High

1番下の式に重力を斜面方向に分解した分力の仕事が書かれないのは何故ですか? 運動中は働かないということですか?

チェック問題 3 滑車と放物運動 図のように, 上端に滑車のつい 傾角30°の粗い斜面がある。質量 mの台車Aの上に質量mの球Bを 乗せ、軽い糸で滑車を通して質量 4mのおもりCにつなげ, 全体を静 かに平板上に置いた。 台車は, 動 摩擦係数 3 やや 15分 B m A 4m 130° の斜面上Lだけ登り, 滑車に衝突すると, 球はその 3 ときの初速度で空中に飛び出していって最高点に達した。 (1) 球が飛び出す速さ はいくらか。 (2)球が飛び出した位置からはかった, 最高点の高さんはい くらか。 ただし, 最高点での球の速さは √3 -v となる。 2 解説 (1) 速さを問うので,エネルギーで解 こう。 まずは,動摩擦力から出してみよう。 図a で, 台車と球の斜面と垂直方向の力のつ り合いの式により 垂直抗力Nは, N N F N = 2mg cos30°=√3mg -30° 2mg よって、動摩擦力の大きさ Fは, 図 a F=3NV3 x √3mgmg... ① 3 3 ここで, 台車と球に注目して 《仕事とエネル ギーの関係》を立てると、 「3要素」は(ばねナシ), L T 1-1+ 前 (速さ0) (高さ0とする) 前 30° 後 (速さ), (高さはLsin30°= 前 2 高さ 0 とする 図 b 0+(-FXL)+(張力T)×L=122mu2+2mg × 12L となるね。 未知 この式からは求まるかい? 2

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Mathematics Senior High

線が引いてある部分がわからないです

(12) 1辺の長さが3cmの正方形ABCD がある。辺BC上に点E,辺 CD 上 ら、 き A に点Fをとると,AEFは正三角 形になった。このときBE の長さを 求めなさい。 B E DF 実力 模擬テスト スト 1次 解答・解説 ◆解答・解説 (12)□ABCDは正方形,△AEF は正三角形.これより△ABEと△ ADFはどんな関係? 求めるところを文字でおいて, すべての辺 を文字を使って導いてみましょう. △AEFは正三角形. よってAE = EF= FAであることに着目し ょう. また△ABEとADFは共に直角三角形で斜辺と他の一辺 DF であることを利用 が等しいことから合同である. ゆえにBE します. 求める BE の長さをx (cm) とする. △ABE において三平方の定理を利用すると AE2 = 32 + x2_ = 同様に△FECにおいても三平方の定理を利用する . このとき DF = BE =xであることに注意してあげると EF2 = (3-x)2 + (3 - x ) 2 △ AEFは正三角形より, AE = EF. これより AE2=EF2 ともでき るのでこちらを利用しよう. AE2=EF2 は ①=②なので 32 + x2 = (3-x) 2 + (3 - x ) 2 これを解くと 32 + x2 = (3-x) 2 + (3 - x ) 2 9 + x2 = 9 - 6x + x2 + 9 - 6x + x2 x2 - 12x +9 = 0 x = 6±3v3 四角形の辺が3cmであることを考えるとxは3cmより大きくなれ ない. 故に0<x≦3の条件を考えると 以上よりx= 6-3√3 答え: x=6-33(cm) 29 29

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