物理基礎、斜面上のつり合いの問題です。 赤丸をつけたところがなんで30°なのかわかりません。

解 て考える。 (1) 物体にはたらく力は,図aの3力。 重力の大きさは mg [N] 斜面に平行にx 軸, 垂直に y 軸をとる。 N F WX 30° Wy NN-1:2 よって Ny: N=√3:2 よって それぞれの方向について力のつり x軸方向 F-N×1/2=0 y軸方向 NX3 ④式より N=mgx. ③式より F-NX/2/2 2 2 mg=l 1/3 - 23 √3 3 30° mg 図 a 23 1_√3 解法 重力 mg のx成分を Wx, y.成分を W, とする。 mg × = 3 2 3 直角三角形の辺の長さの比より 解法2 それぞれの方向の力のつりあ Wx: mg=1:2 よって Wx= <1 F-Nsin30°=0 N cos 30°-mg=0

どうしてN >＝0 であれば、小球が面を離れずに点Bを通過できるのかが分かりません。

基本例題 36 鉛直面内の円運動 165,166,167,168 解説動画 図のように, なめらかな斜面と半径rのなめらか な半円筒面が点Aでつながっている。 質量mの小 球を点Aからの高さんの斜面上の点Pで静かには なしたところ,小球は面にそって運動し,最高点B を通過した。 重力加速度の大きさをgとする。 (1)点Bを通過するときの小球の速さを求めよ。 (2) 点Bを通過するために, んが満たすべき条件を求めよ。 指針 最高点Bで受ける垂直抗力が0以上であれば, 小球は点Bを通過できる。 解答 (1) 点Aを重力による位置エネルギーの 基準とし、点Pと点Bの間で力学的 エネルギー保存則を立てると -mu2+mg2r 0+mgh=/12/31 よってv=√2g (h2r) (2) 点Bで小球が円筒面から受ける垂直 抗力の大きさをNとする。 小球とと もに運動する観測者から見ると, 点 Bにおいて小球には重力, 垂直抗力 遠心力がはたらき, これらがつりあ っている。 したがって v2 m─-N-mg=0 r よって v2 N=m- mg r 2g(h-2r) =m 2h -(2-5) mg r B A m B ひ mg N 0 -mg N≧0 であれば,小球は 面を離れずに点Bを通過できる。 したがって =(2-5) m N= -5mg≧0 ゆえに h

101の⑵についての質問です。一枚目は問題文、二枚目は解答の写真です。 ・二枚目の青マーカーを引いたところにあるように、AとBで重力による位置エネルギーを基準面を別々に取っていますが、別々にしても力学的エネルギーの保存が成り立つ理由。 ・解答に後の力学的エネルギー＝初めの力... Read More

センサー 26 K 00000000000 センサー 26 (2)斜面が 101 力学的エネルギー保存の法則 右図のように、なめら かな水平面上に置いた質量3mの物体Aに軽い糸の一端を 取りつけ、なめらかに動く滑車を通して糸の他端に質量 2m その物体Bをつり下げた。このとき、Bの床からの高さはん であった。次に,A,Bを静かにはなしたところ、 しばらく してBが速さで床に到達した。 ただし, 重力加速度の大 きさをg 糸がAを引く力の大きさを Tとする。 水平面 (1) A. B について,運動エネルギーの変化と仕事の関係式をそれぞれ表せ。 B h ・床 (2)(1)の結果より, vをg, hを用いて求めよ。 また, A, B 全体で考えると何がいえ るか答えよ。 A ゴムひも (3) 初めの状態からAに, 左向きに v = 2. 雪の速さを与えたとき、Bはから何m まで上がるか。 センサー 26 [kg]の自動車が水平な路上を

角θの関係がよく分かりません。マーカーつけた所の角度が同じになる理由を教えて欲しいです

物理 7/7 剛体(1編2章)/p.26 0 p.41 演習3 (1) 図より sin Ao = CD AC 0.12 VO.122 +0.162 =0.60 (2)斜面の傾きが0。 D C 0.12m 0.16m 重力 B をこえるまで直 00 00 方体がすべらな いでいるためには, 0 が摩擦角になっ ていればよい。このときの直方体と斜面 との間の静止摩擦係数をμ とすると, M = tan の関係があるので Mo=tan= 0.12 =0.75 0.16 したがって、μが0.75より小さいとき 直方体は斜面の傾きが 0 となる前に斜 面をすべり始める。

物理基礎の問題です。 大門5の⑶、⑷、⑸の解説をお願いします。 答えはそれぞれ、⑶ 4.0[N]　⑷ 0.80[m]　⑸ 6.9[N]となります。

(5)T2は物体にはたらく重力の大きさの何倍か。 T1 = 78+2 Tix T 12 以下の各問に解答せよ。 (記述式) 図のように、 水平となす角30°のなめらかな斜 面上に重さ 8.0N の小物体を置き、ばね定数 5.0N/m の軽いつる巻きばねをとり付けて斜 面上に静止させた。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 小物体にはたらく力をすべて描け。 2 - 6 14444 8.ON. (2) つる巻ばねが小物体に及ぼす力の名称を書け。 130° 12.478. 5178.4 F = 1 (3) つる巻ばねが小物体に及ぼす力の大きさは何Nか。」 4) ばねの自然長からの伸びは何mか。 778.4 W 5) 斜面が小物体に及ぼす力の大きさは何N68784 以下の各問に解答せよ。 (記述式)

この５番についてです。答えは大きくなるでしたが、これでは合力のことを問われているため、確かに斜面の傾きを大きくすると、斜面に平行な分力は大きくなり、斜面に垂直な分力は小さくなります。しかし、全体としての重力は変わっていないので、合力もの変わらないのではないでしょうか。教えて... Read More

2 図のようにして, 摩擦のない斜面上で台 車を静かに放し、運動のようすを調べた。 次の問いに答えなさい。 (1) 台車にはたらくすべての力の合力の向 きを次のア~カから選びなさい。 (10点) [ 記録タイマー 台車 斜面の傾き ウ斜面に平行な上向き カ斜面に平行な下向き かで答えなさい。 (10点) ア 真上 イ斜面に垂直な上向き 工 真下 オ斜面に垂直な下向き (2) 台車の速さはどのようになるか。「一定」「増加」「減少」のいずれ [] 2 (1) う重 いう向いに向 (2 か (3 (3)今度は,台車を斜面の上のほうに向かって手でポンと押して動かし た。 手からはなれたあと, 台車にはたらくすべての力の合力の向き を(1)のア~カから選びなさい。(10点) [] (4) (3) で,手からはなれたあと上に向かって運動する台車の速さはど のようになるか。 「一定」 「増加」 「減少」 のいずれかで答えなさい。 [] (10点) (5)次に,図と同じ装置で、斜面の傾きをさらに大きくして,台車を静 かに放した。台車にはたらくすべての力の合力の大きさは,図の場 合と比べてどのようになるか。 (10点)

2番について 斜面にそって下向きに加速度を正と仮定、すると速度が虚数になってしまう気がするんですけど、これは加速度の仮定が間違っているということですか？ あと解説ではなぜ上向き正なのか教えてください 力の向きは下向きな気がするのですが、

13 (1) 加速度をα (進行方向を正)として,運動 方程式を立てると Vo 仮の姿 ba ma=-UN =-umg a= -μg 動摩擦力 mg 公式③より O°-vo^=2(-μgl μN 002 1=2µ9 [m] 3 ①より 0=vo+(-μg)t t= vo (s) αの向きは正の向 きにしておくと, 式が立てやすい μg 問題文に単位が記されている場合は,単位を付けて答えること。 反対に,単位のない問題では答えに単位を付けてはいけない。 (2) 斜面に垂直な方向では, 力のつり合いが a N 成りたつので N = mg cos 45° 加速度をα とすると, 運動方程式は 「上向きを正と *= "08 ap gun M ma = - mg sin 45° – UN する」という宣言 N 45° 1 1 (曲)の mg-u.. mg √2 √2 1+μ .. a' = 45° mg g √2 公式より 02-v^2=2 2: 0-0-2-(-1+0)-1 1+μ g M&M (0) (1)で求めたを代入して整理すると 1+μ = 下山さい (3)最大摩擦力 μONが,重力の斜面方向成分 2√2μ = 71 1 2/2-1

(3)の途中式をcos とかsin を使わないバージョンで教えて欲しいです

基本例題16 仕事 基本問題 129 図のような, 水平となす角が30℃のなめらかな斜面 AC がある。 質量40kgの物体を斜面上でゆっくりと AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを 9.8 m/s2 として,次の各問に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) 力Fがした仕事は何Jか。 (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 指針 (1)「ゆっくりと引き上げた」 とは, 力がつりあったままの状態で、物体を引き上げ たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て,Fの大きさを求める。 (2)(3) 「WFxcos」を用いる。 解説 (1) 物体にはたらく力は、図のよ うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか F=mgsin30* -40×9.8×1/2 1.96×10 N mgsin30 mgcos30 30° 30° mg 2.0×10N 130 A 10m、 C B (2) 物体は,力Fの向きに10m移動しているの で、仕事は, W= (1.96×10^) ×10=1.96 × 10°J 2.0×10'J (3) 重力と物体が移動する向きとのなす角は 120°である。 重力がする仕事 Wは、 W'= (40×9.8)x10xcos120° =-1.96×10'J -2.0x10'J 別解 (3) 重力は保存力であり、その仕 事は、重力による位置エネルギーの差から求め られる。点Aを高さの基準とすると、点Cの高 さは10sin305.0mであり、仕事は、 W-0-mgh-0-40×9.8x5.0 --1.96×10'J -2.0x10'J

物理の動摩擦力の問題です (2)で物体Aの加速度が斜面に対して下向きに働くのはなぜですか 運動の向きが上向きなのに同じ上向きに働かないのでしょうか 教えていただいたいですよろしくお願いします

3 動摩擦力を受ける運動 質量m[kg] の物体Aがあらい斜面上を運動する。 次の各場合について, 物 体Aの加速度α [m/s] を, 斜面にそって下向きを正の向きとして求めよ。 なお, Aと斜面との間の動摩 擦係数をとし、 重力加速度の大きさを g 〔m/s?] とする。 例題 垂直抗力 N 運動の NO N 向き 解1 動摩擦力は運 動を妨げるように. (1) A mg 30 斜面にそって上向 きにはたらき, 大 A 30130 30% mg 43 mg きさはμN〔N〕で ある。 45° 重力の斜面方向の成分の大きさをF.[N], 斜 面に垂直な方向の成分の大きさをF,[N] とす ると. 直角三角形の辺の長さの比より F: mg=1:2 1 よってF= mg Fy: mg=√3:2 よってF=3 mg 2 斜面に平行な方向について、 物体の運動方程 式を立てると ma= =/m mg-u'N .....1 一方, 斜面に垂直な方向の力はつりあってい るから NY √3 2 mg=0 よってN= 2 -mg ②式を①式に代入して ma= √3 2 -mg 2 ← 運動の 向き a 運動の 向き 30°

(1)の解き方がわかりません。 (2)大きくなると思うのですが理由が分からないです。

問題 図のように, 水平とのなす角が30°のなめらかな斜面上で, ばね定数49N/mの軽いばねの一端を斜面上端の壁に固定して, 他端に質 量1.0kgの物体をつけると, ばねが伸びて物体は静止した。 重力加速度の大きさを9.8m/s2として, 次の各問に答えよ。 (1) ばねの伸びは何m か。 1.0kg 00000000 130° (2) 水平とのなす角を大きくしていくと, ばねの伸びは, 大きくなるか, 小さくなるか, 変わらないか。 理由とともに答えよ。