模試の復習をしたいので解説お願いしたいです

〈注意〉 物理の受験者は、次の表に従って4題を解答してください｡ 選択問題 必答問題 1, 2, 3, 4 物理問題 【物理 必答問題】 1 次の文章を読み、 後の各問いに答えよ。 (配点30) A 解答は物理の解答用紙に記入してください。 斜面 SPHAL 161052 図1のように、 水平面となす角度が0のなめらかな斜面があり、 斜面上には表面がなめら かな壁 (斜面に垂直に立てられた薄い板)が設置されている｡ 壁の区間 AB は水平な直線に, 区間 BD は斜面上の点Oを中心とする半径rの半円になっており, それらは点Bでなめらか に接続されている。 点Bは半円の最下点,点Dは半円の最上点である｡ 壁の区間 AB 上に は,質量mの小球Pと質量Mの小球Q があり、その間にばね定数kの軽いばねを壁の区間 AB に沿って水平方向に置き,PとQをばねの両端にそれぞれ手で押しつけてばねを自然の 長さからxだけ押し縮めた状態で静止させている。 PとQから同時に手を静かにはなすと ばねが自然の長さに戻ったときにP と Q はばねから離れ, その後, Pは点Bを通過した。 ば ねは壁の区間 AB に沿って水平方向に伸び縮みするものとし, Pは常に斜面上を運動するも のとする。 また、ばねから離れた後のQは, 壁に沿って運動し,点Aに達した後,斜面の 外に出るものとする。 重力加速度の大きさを」とし、空気抵抗は無視できるものとする。 QばねんP Mcounomom 壁 図 1 - 2- B 選択問題の出題内容 O (60分) 水平面 C 問1 ばねが自然の長さよりxだけ縮んでいるとき, ばねの弾性エネルギーはいくらか。 問2 ばねが自然の長さに戻ったときの P Q の速さをそれぞれ, Vとする。 ばねが自然 の長さよりxだけ縮んでいるときとばねが自然の長さに戻ったときについて, P, Q 全 体の運動量の水平成分が保存することを表す式を答えよ。 問3 問2のはいくらか。 m, M, k, x を用いて表せ。 ただし、 解答欄には結論だけでな 考え方や途中の式も記せ。 点Bを問2の速さで通過したPは, 壁の内側に沿って斜面を上昇し, ∠BOC=90° と なる点Cを通過した後, 点Dから飛び出した。 問4Pが点Cを通過するとき,Pの重力による位置エネルギーはいくらか。 ただし, 点 Bを通る水平面を重力による位置エネルギーの基準面とする。 mor 9m9 問5 Pが点Dを通過するときの速さを、 問2の”およびr, 9, 0 を用いて表せ。 問6 Pが点Dを通過する直前に,Pが壁の内側から受ける力の大きさを, 問2の”およ ぴr, m, g, 0 を用いて表せ。 の最小値を求めよ!!! 問7 Pが点Dを通過するための問2の』の最小値を求めよ。 点Dから飛び出したPは, 壁の区間 AB上のある位置に到達した。 CAME 問8点Dから飛び出したPが到達した, 壁の区間 AB上の位置の, 点Bからの距離の最 小値を求めよ。 -3- 物 理

(４)の重心の位置が変わらないというところがわかりません 解説お願いします

[リード C 第 / 草 運動量の保存 71 133. 重心の運動 なめらかで水平な床上に質量mで長 さがの一様な板 AB が置かれている。 この板上のA端に 乗って静止していた質量 2m の人がB端へと歩く。 図のよう に床面にx軸をとり、 静止していた板のA端を原点とする。 (1) 人が板上を床に対して速度で歩いているとき, 床に対する板の速度Vを求めよ。 0 (2) 人がA端にいるとき, 人と板とからなる物体系の重心の位置 x を求めよ。 (3) 人がB端に着いたときの人の位置を x1, 板のA端の位置を x2 とする。 このとき人と 板とからなる物体系の重心の位置 xc' を x1 と x2 を用いて表せ。 (49x1, x2 をそれぞれを用いて表せ。 A B

(4)の重心の位置が変わらないというところがわかりません

133. 重心の運動 なめらかで水平な床上に質量mで長 さが1の一様な板 AB が置かれている。 この板上のA端に 乗って静止していた質量 2mの人がB端へと歩く。 図のよう に床面にx軸をとり､ 静止していた板のA端を原点とする。 0 A (1) 人が板上を, 床に対して速度で歩いているとき, 床に対する板の速度Vを求めよ。 2m B x (2) 人がA端にいるとき、人と板とからなる物体系の重心の位置 x を求めよ。 (3) 人がB端に着いたときの人の位置を x1, 板のA端の位置を x2 とする。 このとき人と 板とからなる物体系の重心の位置 XG' を X1 と X2 を用いて表せ。 (47\X1, x2 をそれぞれを用いて表せ。

なぜ速度vsに対するエンジンEの相対速度は-uで、Eの速度はvs-uと表せるのですか？教えてください🙏

186. ロケットの分離 質量mの宇宙船Sと, ロケットエン ジンEが結合したロケットがある。 エンジンEの燃焼が終了 したとき、その質量はMになり, ロケットの速度はVになっ た。このとき, ロケットはエンジンEを後方に分離し、分離 後の宇宙船Sに対するエンジンEの相対的な速さはuであった。 分離後の宇宙船Sの速 さvs を求めよ。 例題23 ヒントエンジンの速度をvs を用いて表し、運動量保存の法則の式を立てる。 E S M m E may S Vs

物理の運動量の保存の問題です。 (4)の、斜面台は物体と接している間は、常に正の向きに力を受けている というのがよくわからないので教えてください…！

1 143. 物体と動く台との運動 図のように,なめら かな斜面をもつ質量Mの斜面台が, なめらかで水平な 床の上に静止している。 この床の上を質量m(m<M) の物体が速さで斜面台に向けて移動し、斜面を途中ま で上り,再び床の上にもどる運動を考える。 重力加速度の大きさはg とする。 物体が最 高点に達したときの水平面からの高さをH,そのときの斜面台の速さを Vとする。 床 と斜面台の間に段差はなく、物体はなめらかに斜面台上に移動し, 斜面台から離れずに 斜面にそって運動するとする。 また, 物体と床および斜面台, 床と斜面台の間の摩擦は なく、物体や台の運動はすべて図に示される鉛直面内で起きるものとする。 次の問いに 答えよ。 139 m 床 M, H (1) 物体が最高点に達したときの斜面台の速さVをm,M,v を用いて表せ。 (2) 物体が最高点に達したときの物体と斜面台の運動エネルギーの和をm, M, vを用い て表せ。 (3) 高さHM, m, v, g を用いて表せ。 (4) 物体が床の上にもどったときの斜面台の速さ V1 と物体の速さv を,それぞれ m, M, v を用いて表せ。 〔18 工学院大 改〕 [ヒント] 140. 運動量, 力学的エネルギーが保存される運動である。 141. (2) 衝突の前後で速度の斜面に平行な成分は変化しない。 142. 何回目の衝突においても, 衝突の前後で水平方向の速度は変わらない。 143. (1) 物体が最高点に達したとき、物体は斜面台に対して静止するので物体と斜面台の速さ は等しくなる。

良問の風Q46 連立方程式でvAとvBを求めたいのですが、自分のやり方でやるとなぜかvBがゼロになってしまいます。 どこが間違っているか教えてください🙇‍♀️

u t Fx M-0= = M (o-u) = (~A~No) O 0, 0mm MVA t = ma -A=MV V+MTO mu= mvB + MVA K = MA-MB MA= U+MB Olta O Mu=mVB+M{U+M^^B) Mu=mM²B+Mū + MNB MB = O

良問の風Q46 連立方程式でvAとvBを求めたいのですが、自分のやり方でやるとなぜかvBがゼロになってしまいます。 どこが間違っているか教えてください🙇‍♀️

u t Fx M-0= = M (o-u) = (~A~No) O 0, 0mm MVA t = ma -A=MV V+MTO mu= mvB + MVA K = MA-MB MA= U+MB Olta O Mu=mVB+M{U+M^^B) Mu=mM²B+Mū + MNB MB = O

加速度が2になるのですがどのように計算したら2になるのですか？？

(1) 力 (2) 運動量 (3) 加速度 (4) 密度 速 2. 速さ10m/sで進んでいた自動車が一定の加 (1) このときの加速度の大きさを求めなさい。 (5) 圧力 3.0 秒後に16m/sになった。 度で速さを増し、 111 ä = 2 (m/9³) NOR

てこの原理についてです。 「回転しようとする力｣ってなんですか？単位ってNですか？ 時期から考えると、N×cmになりますよね。そう考えたら答えの単位がNっておかしいですよね。 エネルギー？でもエネルギーの式は力の方向に移動した距離×重さなので違う？ とおもったんです。 小学... Read More

回転しようとする力 回転しようとする力=そこにかかる力×支点からの距離 500g .50cm.. 50cm、 支点 100cm.. 300g 反時計回りに 回転しようとするカ 500g ×50cm ※水平な棒に対して垂直の方向に力が掛かっている前提 時計回りに 回転しようとするカ 300g x 100cm

流体力学の問題です。レイノルズ数の使い方がよく分かってないです。

演習問題 よび円管の長さ 直径dの関数であるとして, 相似法則の関係を求めよ。 15 自動車の車体の空気抵抗を1/10の模型を用いて, 20℃の水中で試験する場合, 曳 航速度はいくらにすればよいか。 ただし実車の速度 100km/hr, 空気の密度 1.22kg/ m, 動粘性係数v=1.5×10-m²/s とする。 この場合模型試験で500Nの抗力を示し たとすると, 実車の空気抵抗はどれほどとなるか。