1枚目の（1）で2枚目のような三角形にできない（しない）のは何故ですか？？

86.斜面上の運動 解答 (1)6.9m/s2 (2) 4.9m/s2, 斜面下向き 指針 物体は鉛直下向きに重力, 斜面に垂直な向き に垂直抗力を受けて, 斜面に沿って運動している。 斜 面に平行な方向 (運動方向) の力の成分の和を求めて、 その方向での運動方程式を立てる。 解説 (1) 物体が受け a る力は,図のようになる。 + 斜面下向きを正として, Wx ① 加速度を a [m/s2] とする。 450 運動方向の力の成分の和 は、重力の斜面に平行な 45° '10×9.8N 成分 Wxのみであり直角三角形の辺の長さの比を用 いると,

これの計算方法を教えて欲しいです！

問題 7. 高さ 39.20m の橋の上から、 初速度 9.80m/sで携帯を鉛直下向きに投げ下した。 次の問に答え よ。 (1) 携帯が水面に達するまでに何秒かかるのか。

（1）がなぜ答えの式になるか分からないです

水平な直線レール上を自由に動くことができる電 車の天井の点に,長さの軽いひもの一端を固定 し,他端に質量mの小球をつけた。 電車が一定の 大きさ Aの加速度で水平方向に等加速度直線運動す るとき,図1のように,電車内から見て小球を静止 させたところ, ひもと鉛直線のなす角がαとなっ た。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 電車の加速度の大きさ A を求めよ。 次に, 図2のように, 大きさ A の加速度で等加 |速度直線運動している電車内から見て, 小球が点 0を通る鉛直線を横切るように, 小球を見かけの 重力の方向に対して垂直な面内で等速円運動させ |た。このとき中心軸が鉛直方向から角 αだけ傾い |た, 速さVの円錐振り子となった。 (2) 電車内から見た小球の円運動の速さVを求め よ。 (3) 電車内から見た小球の円運動の周期Tを求め よ。 ヒント (2) 小球は見かけの重力と張力の合力を向心 力として等速円運動している。 m 図1 図2 解答 (1) gtan a (2) tana gl (3) 2πcosa g 指針 電車内の観測者には,小球に慣性力と重力の合力である見かけの重力がはたらいて いるように見える。 見かけの重力の方向を鉛直下向きとみなして力のつりあいや運 動を考える。 解説 (1) 電車内の観測者には,図a のように小球にはた らく張力と重力と慣性力がつりあっているように見え る。図aより 張力 tana = mA mg よって A=gtana 慣性力 A

高校物理　75番の(3)と79番鉛筆で波線引っ張った部分の解説がわかりません。教えて欲しいです。

54 第1章 物体の運動とエネルギー 75 仕事率 重力加速度の大きさを 9.8m/sとして、次の仕事をそれぞれ求める (1) クレーン車が質量 2.0×102kgの物体を,一定の速さで35秒間に10m持ち上げ たときの仕事率 2) 自動車が1.5×10°Nの推進力で,一定の速さ 18m/s で走行したときの仕事率 773) 50kgの人が,1.0 分間に高さ12mの階段を一定の速度で上がったときの仕事 ヒント (3)この人は自分にはたらく重力に逆らって12m移動する。宝一高 ➡1 9102 運動エネルギーと仕事 図のように,斜面上に質量 76 3.0kg の台車を置き, 速さ2.0m/sですべらせたところ, ある時間が経過した後に, 台車の速さが6.0m/sになった。 この間に,台車にはたらく合力がした仕事はいくらか。 ➡2 77 ヒント 台車の運動エネルギーの変化) = (台車がされた仕事 ) 9/10 2.0m/s さ6.0m/s 18 ●運動エネルギーと仕事 質量 2.0×10-2kgの小球が, 厚さ 3.0kg # ST 2\m0.0.10m 0.10mの鉛直に固定された木材に,速さ 3.0×102m/s で水平に打ち こまれ、木材を貫通した直後に 1.0×10m/sの速さになった。 木材 の中を進む間, 小球は木材から一定の大きさの抵抗力を, 運動の向き と逆向きに受けるとする。 また, 重力の影響は無視できるものとする。 (1) 小球が木材を貫通するまでに、木材の抵抗力が小球にした仕事はいくらか。 T(2) 木材の抵抗力の大きさはいくらか。 OS ヒント (1) (小球の運動エネルギーの変化)=(小球がされた仕事 ) 223 ・木材 ➡2 NET 78重力による位置エネルギー 崖から10m上の塔の屋上には 質量 2.0kgの物体Aがあり, 崖から15m下の水面には質量面 4.0kgの物体Bが浮かんでいる。 重力加速度の大きさを 9.8m/s20 とする。 AQ 塔 10m 崖 (1) 水面を基準にとるとき, A,Bの重力による位置エネルギーは それぞれいくらか。 15m B (2) 崖を基準にとるとき, A, B の重力による位置エネルギーはそ れぞれいくらか。 -2 水面 79弾性力による位置エネルギー 図のように, 一端を壁 ヒント 重力による位置エネルギーは,基準のとりかたによって正にも負にもなる。 駐車 車 に固定したばね定数 3.0 × 102N/m の軽いばねの他端に物体 をつけて,この物体を水平方向に手で引く。 00000000 (1) ばねを自然の長さから10cm伸ばすとき, 物体がもつ弾性力による位置エネル ギーはいくらになるか。 また,このときに手が加えた力がした仕事はいくらか。 2)このばねをさらに10cm伸ばすとき、物体がもつ弾性力による位置エネルギーは いくらになるか。 また、このときに手が加えた力がした仕事はいくらか。 ➡2 ヒント 弾性力による位置エネルギーは, 弾性力に逆らって加えた力のした仕事に等しい。

物理のエネルギー保存則の問題です。 この問題の(2)は等加速度直線運動の公式を使って解くことは出来ないのでしょうか？？ 等加速度直線運動の公式は摩擦があると使えないということなのですか…？？ 教えていただきたいです！！

34 力学 [11] エネルギー保存則 質量mの小球Pと3mの小物 体Q を糸で結び、Qを傾角30°の 斜面上の点Aに置き、糸を斜面 と平行にし、滑車にかけてPを つるす。 斜面は点Aの上側では 滑らかであるが、下側は粗く、 Qとの間の動摩擦係数は 1/3で P m Vo +1 Vo 3m → C 30° ある。Pに鉛直下向きの初速vo を与えたところ, Qもひで点Aから動 き出した。 重力加速度をgとし エネルギー保存則を用いて答えよ。 ((1) Q の達する最高点Bと点Aとの距離はいくらか。 (2) はやがて下へ滑り点Cで止まった。 AC間の距離Lはいくらか。 Level (1) ★ (2) Point & Hint Pの重力 mg よりもQの重力 の斜面方向の分力 3mg sin 30° の方が大きいので、静かに放せ →ばQ が下がりPが上がる状況。 運動方程式でも解けるが、エ ネルギー保存則で解かなければ ならないし、そのほうが早く解 ける。 !!! (1) 摩擦がないので力学的エネ Base 力学的エネルギー保存則 12m+位置エネルギー=一定 ※位置エネルギーには、重力の位置エ ネルギー mgh やばねの弾性エネ ルギー -hx2 などがある。 摩擦がないとき成り立つ。 厳密には 非保存力の仕事が0のとき成り立つ。 ルギー保存則が成り立つがPとQが糸を通して力を及ぼし合い、エネルギーの やり取りをしているので, PやQ単独では成立しない。 全体(物体系)について扱 うこと。運動エネルギーと位置エネルギーの総量が保存されるが、失われたエネ ルギー=現れたエネルギーとすると式を立てやすい。 (2) 元の位置に戻ったときの速さをまず押さえたい。 その後は摩擦があるので、摩 擦熱を取り入れ、エネルギー保存則を立てる。 摩擦熱=動摩擦力×滑った距離

なぜ十分時間が経過したら力がつり合うと分かるのですか？

金属棒を間隔 L [m] で平行に並べて レールをつくり、水平面に対して傾斜角0 で設置した。 レールの下端a, b は抵抗値 R[Ω] の抵抗でつないである。 一様な磁束 [密度B [T] の磁場を鉛直下向きにかけた状 態で,質量m[kg] の金属棒をレールの上 a R b B. 水平面 に水平に静かに置いた。 棒とレールとの摩擦と電気抵抗とは無視でき 棒はレールに対して常に直交しているものとする。 重力加速度をg [m/s] とする。 (1) 棒が滑り下りるとき,抵抗に流れる電流の向きは,図中の a b と b→a のどちらか。 (2)棒が速さ [m/s] で動いているとき,抵抗に流れる電流の大きさを 求めよ。 (3) 十分に時間が経過した後の棒の速さを求めよ。 このとき、棒はレー ル上にあるものとする。 (4)(3)の状態のとき,抵抗で単位時間あたり発生する熱エネルギーQ と重力が棒にする仕事率Pとの比を求めよ。

(f)なのですが、Iが正なのを考慮していると思うのですが、各電圧の正負がいまいちわかりません。詳しく解説お願いします。

東京工業大 東京工業大 問題 25 27 ロックどうし及び も傾くことはな =4の場合のみ T" 壁 2 (50点) 図1のように,長さの導線ab, cd と長さlの導線bc を直角につないで 作ったコの字形の導線 X を,水平に固定された直線状の導線Yにつり下げて 作った長方形の回路 abcd を考える。 Yの区間 adの一部は電池, 抵抗器, コイ ルスイッチで作った装置Zで置き換えることができ, Yの両端は絶縁されて いる。XはYを軸に滑らかに回転できるが, 平行移動や変形をしないものとす る。なお, YとZは動かない。 ab, cdの質量は無視でき, bcの質量はmであ り、重力加速度の大きさをとする。 また、磁束密度の大きさがBである鉛直 上向きの磁場が一様に存在している。 導線の太さと電気抵抗, コイル以外の自己 インダクタンス, 電池の内部抵抗, 空気抵抗はすべて無視できるものとする。 回路を流れる電流の正の向きをa→b c d と定める。また,aを通る鉛直 方向の直線と abがなす角を0とし,a から bに向かう向きが鉛直下向きのとき =0であり,ab→c→dの向きに回る右ねじが進む向きを正の向き と定める。さらに,Xの角速度をωとし, 微小な時間 At の間に が △0 だけ変 である。 化するとき,ω= も静止したまま At Asstod 9 を用いて表せ。 の大きさを, つなぐ糸の張力 Mがある値 M min 巨囲でどのように は 0 の値によっ Y d Z A AB a b m C X 図1 [A]図2のように、電圧Vの電池,抵抗値Rの抵抗器 スイッチSを使って 作 adの一部を置き換える。 スイッチをp側に入れると抵抗器のみ 2024年度 前期日程 物理 2024年度 前期日程 物理

力の図示の問題です。僕は、球の重力と糸の張力、箱の重力とバネの張力がそれぞれつり合っていると考えたのですが、違いました。この考え方のどこが間違っているのですか。教えてください。

(4) 物体には,鉛直上方にはばねが物体を引く力がは たらき,鉛直下方には重力Wと糸の張力Tがはたら く。FとW+Tがつりあっているのでこの物体は静 止している 答えは d 図d 5000 W T

力の図示の問題です。僕は、箱の重力と床からの垂直抗力、球の重力と箱からの垂直抗力がそれぞれつり合っていると考えたのですが、違いました。この考え方のどこが間違っているのか教えてください。

(3) 物体には,鉛直上方には水平面からの垂直抗力Nが はたらき 鉛直下方には重力Wとボールが物体を押 す力 N' がはたらく。 NとW+N' がつりあってい るのでこの物体は静止している。 図 c N N' 3 答えは図c W

大問27と大問28が何回解説読んでも分かりません、、 特に分からない点は式の変形(大問27の(3))となんでこの公式を使うのかです！

27 鉛直投げ上げ 数 p.32~33 27 小球を初速度 24.5m/sで鉛直上向きに投げ上げた。 重力加速度の 大きさを9.80m/s2 とする。 (1) 鉛直下向きに 4.9m/s (2) 30.6m (1) 3.00 秒後の速度 (速さ [m/s] と向き) を求めよ。 (2) 小球が達する最高点の高さん [m] を求めよ。 (3) 1.00 秒後と 4.00 秒後 (3) 投げ上げてから高さ19.6mの所を通過するまでの時間t[s] を求 めよ。 v=24.5-9.80×3.00= -4.9m/s (1) 「v=vo-gt」より 鉛直下向きに4.9m/s (2) 最高点では小球の速度は0となるので, 最高点に達するまでの 時間は [v=vo-gt」 より よってt=2.50s 0=24.5-9.80t 「y=cot-- 11/1/20より 1 h=24.5×2.50- -×9.80×2.502≒30.6m 2 (3) 小球は 19.6mの点を上昇しながら通過し 最高点に達した後, 下降に転じ再び 19.6 mの点を通過する。 よって求める時間は 2つとなる。 30.6m 19.6m 「y=vot-122gt」より 1 19.6=24.5t- ×9.80×2 2 t2-5.00t+4.00=0 (t-1.00) (t-4.00)=0 鉛直投げ上げの式は鉛直上向き を正としているので、速度が負 の場合は、鉛直下向きに運動し ていることを表す。 (2)の別解)-v=-2gy」 より 02-24.52=-2×9.80xh よって ん≒30.6m よってt=1.00, 4.00 したがって 1.00 秒後と 4.00 秒後 28 鉛直投げ上げ 教 p.32~33 28 ビルの屋上の点Pから物体を鉛直上向きに速さ 4.9m/s で投げた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 1.0秒 (2) 29m (1) 投げてから、 再び点Pにもどるまでの時間は何秒か。 (2) 投げてから3.0秒後に地面に達したとすると, 点Pの地面から の高さは何mか。 (1) 「y=oat-1/12gf」より、点Pにもどるまでの時間を f[s] とす 2 ((1)の別解) 再び点Pにもどっ てきたときの物体の速度は - 4.9m/s だから,「v=vo-gt」 より ると 0=4.9t- ×9.8×2 よってt=1.0s (2) 「y=vot-1/12gt2」より,点Pの地面からの高さを ん 〔m〕 とする 1 とん=4.9 × 3.0 - ×9.8×3.0²=-29.4≒-29m よってt=1.0s 2 よって h=29m 4.9=4.9-9.8t