高校物理の円運動の単元です。 (3)と(4) ともに軌道から受ける力の大きさを求めるのですが、なぜ(3)では運動方程式を用いたのに、(4)ではつりあいの式で求めるのでしょうか、！？😭

[知識 (1) C we (2)は (3)△ 221. くぼみを通過する小球 図のように, ABの間は鉛直, B→C→Dの間は点 O を中心とする半径の円周の一部, DE の間は水平面に対して角をなす斜面, E →Fの間は点Oを中心とする半径rの円 周の一部, FGの間は水平となっている なめらかな軌道がある。 また, 点BとEは 同じ高さである。 0, に対して高さんの点 (4) P A (5))(6) (6)5 F G 0₁ E B 0 D 02 C Aから,質量mの小球Pを自由落下させたところ,Pは軌道に沿って同じ鉛直面内を運 動した。 重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 (1) Pが点Bを通過する瞬間の速さを求めよ。 (2) 点Cを通過する瞬間の, Pの運動エネルギーと速さをそれぞれ求めよ。 (3) 点Cで,Pが軌道から受ける力の大きさを求めよ。 (4)Pが点Dを通過した直後の速さを求めよ。 また、このとき,点DでPが軌道から受 ける力の大きさと, (3) で求めた点Cで受ける力の大きさの大小を比較せよ。 (5) 点Eを通過した直後に, Pが軌道からはなれないためのんの条件を, 0, h, r を用 いて表せ。 (6) 点Fを通過した直後に, Pが軌道から受ける力の大きさを求めよ。 ●ヒント (北里コ) 鉛 に

(3)で、なぜvbが０より大きかったら小球が点Bを通過できるんですか？ 至急教えて欲しいです🙇‍♀️

62 鉛直面内の円運動 長さの軽い糸の一端に質量mの小球を つけ,他端を点0に固定する。 小球が最下点Aにあるとき,小球に水 平方向の初速度を与えたら, 小球は鉛直面内で運動し、 最高点Bを糸 がたるむことなく通過した。 重力加速度の大きさをg とする B 10 (1) 最高点Bを通過する速さの最小値を求めよ。 (2) 小球に与える速さの最小値 v を求めよ。 (3) この糸のかわりに同じ長さの軽く硬い棒とした場合、 最高点B を通過するには、 小球 に与える速さはいくらより大きくすればよいか。 例題 14.66

物理基礎です。 青でマーカー引いてあるところ39.2tじゃないのですか？自分の計算ミスかもしれませんがいくら計算しても8tにはなりません、、、 一応全体の解説の文章も載せておきます。

1x8e-8e=0 15.(1) 小石Bを落下させてからt秒後に小石Bが 小石Aに追いつくとする。 小石Aを落下させ てから2.0秒後に小石Bを落下させるので, A met の落下時間は (+2.0) 秒になる。 小石Aは自由 の落下時間は(+2.0)秒になる。小石A 落下運動,小石Bは鉛直投げ下ろし運動である。 小石Aの落下距離をyA 〔m〕 として 自由落下 〔m〕として,自由落下 50.1×80×10.1×8.0 運動の変位と時間の関係式「y=1/12gf」に代 [m] e=ep-&e 1章 物体の運動 7

至急です💦 物理基礎の有効数字が何回やっても理解できません。 この問題に書かれている（24.5）は有効数字3桁？なのに、どうして答えはすべて有効数字2桁で表されてるのでしょうか🤔

25. Point ! 地上を原点、 鉛直上向き軸の正 の向きとし、「v=vo-gt」, 「y=vot-12gt2」 の式をもとに考える。 (1) 最高点では速度v=0 である。 (3) 小球が 19.6mの高さを通過するのは,上昇 中と落下中の2回あることに注意する。 解 答 (1) 小球を投げてから最高点に達するまでの時間 を [s] とする。 最高点では速度0なので、 鉛直投げ上 げの式 「v=vo-gt」 より 0=24.5-9.8×t よって t₁ = 24.5 9.8 -=2.5s ゆえに 2.5秒後 1 (2) 「y=vot-mgt2」より y=24.5×3.0-×9.8×3.02 2 =73.5-44.1=29.4≒29m (3) 小球を投げてから 19.6mの高さを通過するまでの時間 を[s] とする。「y=vot-1/2gte」より T 19.6=24.5×11×9.8×t 2.5s () 1.0 s 4.0s 両辺を4.9 でわると 4=5t-t22 19.6=24.5tz-4.922 t22-5tz+4=0 (t-1) (t2-4)=0 よって t2=1.0, 4.0s ゆえに10秒後,40 補足1 参考 最高点の高さんは「v-vo2-2gy」より 02-24.52=-2×9.8×h 24.52 h= =30.625≒31m 2×9.8 このば 2 t2=1.0s は上昇中, t=4.0s は落下中である。 これらの時間 は,最高点に達する時間 =2.5s の, 1.5秒前と1.5秒後であり 最高点に関して対称であることがわかる。

(1)の解答で、点Pのまわりの力のモーメントのつり合いより mg×L/2-T×h=0 (lはLと表記してます) という式がありますが、mgの力の向きとTの力の向きは違うのに揃えなくていいのですか？どうして揃えなくていいのか説明していただけるとありがたいです。

基本例題 6 物体が傾く条件 22 解説動画 一図のように、質量がmで、縦、横の長さがんの直方体の一 様な物体を水平であらい床の上に置き、物体の上端に糸をつけ て水平に引く。重力加速度の大きさをgとする。 (1)引く力の大きさがTをこえたとき、物体は床の上をすべる ことなく図の点Pの位置を軸に傾き始めた。 Tを求めよ。 @a 針 (1) 物体が傾き始めるとき, 物体の底面は床から浮き上がるが,端の点Pだけは床に接した ままである。 このとき, 垂直抗力Nと静止摩擦力Fの作用点は点Pにある。 (2) (1)のようになるための床と物体の間の静止摩擦係数の条件を求めよ。 (2) 傾き始めるときの静止摩擦力Fが,最大摩擦力μNより小さければよい。 圀 (1) 物体にはたらく力は図のようになる。 物体 は点Pの位置を軸に傾き始めるので, 垂直 抗力Nと静止摩擦力Fはともに点Pにはた らく。 点Pのまわりの力のモーメントのつ りあいより 鉛直方向の力のつ りあいより T IN h 1|2| P mg X 1/12-Th=0 よってT= mgl 2h N-mg=0 よって N=mg 物体が床の上をす べることなく傾き 始める条件は m F mg (2) 水平方向の力のつりあいより mgl F<μN よって T-F=0 よって F=T=mgl <μxmg 2h 2h したがって μ> 2h

この問題の(1)なんですけど、速度がvになった時点ではまだ加速してるはずなのに、磁束の変化を単純にBvdとしているのってなんでなんですか？ 磁束密度ΔΦ=BΔS=BdΔxなので等加速度直線運動の公式で変位Δxを求め、V=-ΔΦ/Δtで解こうと思ったら間違ってました。 Δtが... Read More

[知識] 537. 磁場中を落下する導体棒 図のように, 真空中 (透磁率 μ) で,鉛直方向に間隔dで固定された十分に長い平行導体 に沿って, なめらかにすべる質量mの導体棒の動きを考える。 導体棒は、常に平行導体と垂直を保ちながら電気的に接触し, 平行導体の上端に接続された抵抗値Rの抵抗を通して閉回路 を形成する。 ここで重力が鉛直下方にはたらいており, 強さ Hの一様な磁場が水平に導体棒と直角の方向にかかっている。 ただし,この磁場は電流の影響は受けない。重力加速度の大 きさをg,鉛直下向きを正として、次の各問に答えよ。 (1) 最初,導体棒を支えておき, 静かに手をはなすと移動を 開始する。 その速度の正の向きの大きさが”になったとき, R m d 閉回路に生じる誘導起電力の大きさと, 流れる電流の大きさを求めよ。 10 (2)このとき,導体棒を流れる電流が磁場から受ける力の大きさと向きを求めよ。 (3) このとき,導体棒に生じる加速度の大きさと向きを求めよ。 (4) 導体棒が等速度運動をするようになったときの速さを求めよ。 H ( 13. 三重大改) 例題45

なぜIBLが解答のような方向だとわかるのですか？ 自分は導線にそった方向にIBLが働くと思ったのですが

毎日 434 斜面レールで静止するパイプ 鉛直方向の磁場の中に, 間隔の2本の導線が水平面から傾けて固定してある。 この 導線に質量 m の金属パイプを水平にのせ、電源を接続すると, パ イプは導線上で静止した。 このとき回路に流れた電流はIであっ た。また,導線とパイプの間に摩擦はないものとし、重力加速度 の大きさをgとする。 (1) 磁場の向きは図の a, b のどちらか。 (2) 磁場の磁束密度Bの大きさを求めよ。 a b (3)電源の電圧を大きくすると, パイプはどのような状態になると考えられるか。

この解説じゃ分からないんですが、もう少し詳しく教えて頂けませんか？問題の内容もいまいち分かりません

問3 地面から小球Aを初速度 19.6m/sで真上に投げ上げて (1) (2) から 1.0秒後に 別の小球Bを同じ初速度で真上に投げ上げたところ,2 つの小球は空中で衝突した。 地面を原点 鉛直上向きを正, 重力加速度 の大きさを9.8m/s^ とする。 (1) B を投げてから時間 t [s] が経ったときのAの位置を表せ。 (2)2つの小球が衝突するのは, 小球Bを投げてから何秒後か。 (3) 衝突した点の地面からの高さは何mか。 A 面 B 19.6(++1)-22×9.8×(t+1)=19.6(t+1)-4.9 19.6(++1)-4.9(++1=19.6t-29.8× 4×4.9 (3) 4 (++1) - (++1)² = 4t-ť 4-27-1 =0 19.6× - ½ 3 〃 1. t = 1/2 = 1.55 t= X 9.8× 8×12 € 2 =2×49×3 9 - 4.9× 4 4.9×(6-7) 15 +4.7×1/2=18.3≒18m

この問題の（3）で、 わたしはビルの高さを求めるのなら、 鉛直投げ上げの公式v＝v0t−½gt²の式から出た答え14.7から、（1）で出た答え4.9を引く必要があるのかなと思ったのですが、なぜ引かないんですか？ （投げ上げの公式で出た答えは、ビルの高さ＋投げ上げた高さですよ... Read More

基本例題 5 鉛直投げ上げ 基本問題34,35,36,37 ある高さのビルの屋上から、 鉛直上向きに速さ 9.8m/sで小球を 投げ上げたところ, 3.0s 後に地面に達した。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 として、 次の各問に答えよ。 9.8m/s (1) 小球を投げ上げてから最高点に達するまでの時間と, 屋上か ら最高点までの高さを求めよ。 (2) 小球が地面に達する直前の速さを求めよ。 (3) 地面からのビルの高さを求めよ。 指針 ビルの屋上を原点とし、 鉛直上向き にy軸をとって,鉛直投げ上げの公式を用いる。 投げ上げられた小球が最高点に達するとき,その 速度は0となる 。 解説 (1) 速度が0となるときが最高点 になる。 求める時間t[s] は, 「v=vo-gt」 から, 0=9.8-9.8xt\mt=1.0s 求める高さを y〔m] とすると, 地面 負の符号は,速度が鉛直下向きであることを表 している。 (3) 求める高さは,投げ上げてから 3.0s後のy 座標 y〔m〕の大きさである。「y=vot-12gt-」 2\m0. から, y2=9.8×3.01 ×9.8×3.02=-14.7m m0 これは,屋上を原点としたときの地面のy座標 である。したがって、ビルの高さは15m T 「y=vot-1/2gt2」から、 y=9.8×1.0 11/13× ×9.8×1.02=4.9m (2) 求める速さは,投げ上げてから3.0s後の速 さである。 「v=vo-gt」から, Point 軸の原点を地面にとるとは限らない。 屋上を原点にとって、 鉛直上向きを正としてい るので、地面の座標は負の値で表される。 v=9.8-9.8×3.0=-19.6m/s 20m/s

とても初歩的なことだと思うのですが教えて欲しいです。 この問題の答えはa＝-g(sinθ+cosθ)になるのですが 加速度aはベクトルじゃないですか ベクトルの掛け算は向きも一致していると習いました 例えばma→＝F→みたいに だったらこのとき加速度aの向きはgと反対、つま... Read More

すべ 傾角の動摩擦係数の斜面を滑りおりる物体の加速度を求めよ。 また,初速で滑り上がらせるとき,斜面に沿って上昇する距離lを求 めよ。 ほんらい 解力は本来ベクトルだから, 運動方程式では T は 2 +, - を考えて扱わなければいけない。 下向 N きを正とすると (普通は運動方向を正とする), 図 1 a 斜面方向では 合せ ma = mgsin0+(-μN) .....① 垂直方向は力のつり合いより mg sino 10' mg co N=mg cos 0 2 0 mg 由自