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Physics Senior High

W2においてU=mghですが水平基準面が与えられていないのにhの値はどうやって考えるのですか?

基本例題 23 仕事 A 長さ 0.20mの軽い糸に質量 5.0kgのおもりをつけた振り子 がある。 図のように,糸が鉛直線と 60°の角をなす位置Aから おもりを静かにはなした。 重力加速度の大きさを9.8m/s2と する。 おもりがAからBまで移動する間に, 糸が引く力がおも りにする仕事 W1 〔J〕, 重力がおもりにする仕事 W2 〔J〕 をそれ ぞれ求めよ。 5.0kg B 指針 おもりにはたらく力は糸が引く力と重力である。 おもりの動く向きと反対向きにはたらく 力は負の仕事をし, おもりの動く向きに垂直にはたらく力は仕事をしない。 解答糸が引く力はおもりの運動の向きに垂 0 0. (2) 直にはたらくので仕事をしない。 0.20m 0.20×1/ 60° ① Wi=0J =0.10m AとBでの位置エネルギーの差が, 重 力がする仕事に相当するので 糸が 引く力 0.20-0.10 「U=mgh」 より 重力 W=5.0×9.8×0.10-0=4.9J 基準水平面 基本例題 24 仕事と運動エネルギー あらい水平面上で質量 4.0kgの物体を初速度5.0m/sです べらせた。 物体と水平面との間の動摩擦係数を0.20,重力加速 度の大きさを9.8m/s" とする。 (1) この物体が止まるまでに, 動摩擦力がする仕事 W は何Jか。 (2) この物体が止まるまでにすべる距離xは何mか。 針 (1) 物体の運動エネルギーの変化が動摩擦力がした仕事に等しい。 (2) 動摩擦力の向きは移動の向きと反対なので,仕事はW=-Fx AN (1) W=12mx02-12m2 F =0-1×4.0×5.0²=-50J (2) 動摩擦力の大きさは F = 0.20×(4.0×9.8)N 「W--Fx」 より W <-50 -0.20 x (4.0×9.8) AQ =0.10m Bl Vo mg » 110 60° 0.20m 0.20m ►► 112 5.0m/s

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Physics Senior High

この問題の(4)の解説(3枚目の画像)での囲ってある計算が何故こうなるのか分かりません。 途中計算を教えて下さい。

0+ 68. 回転するリング■ 半径aの円形状につくられた針金 が,鉛直面内に立てられており, 針金は,中心を通る鉛 直軸のまわりに回転することができる。 また, 針金には, 質量mのリングRが通してあり, リングRは , 針金に沿 って自由に運動することができる。重力加速度の大きさ をg として,次の各問に答えよ。 まず,針金とリングRとの間に摩擦がない場合を考え る。 図のように、針金を鉛直軸のまわりに一定の角速度 で回転させたところ, リングRは,Rと針金の中心Oを 結ぶ直線と鉛直軸が角度0をなす位置で,針金に対して 静止した。 リング R 鉛直軸 (1) リングRが受ける重力の,針金の接線方向の成分の大きさはいくらか (2) 針金が鉛直軸のまわりに回転する角速度はいくらか。 (3) リングRが針金から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。 次に、針金とリングRとの間に摩擦がある場合を考える。針金を一定の角速度で回転 させたところ, リングRは,Rと針金の中心Oを結ぶ直線と鉛直軸が角度0をなす位置 で, 針金に対して静止した。 針金とリングRとの間の静止摩擦係数をμとする。 (4) リングRを針金に対して静止させるための, 針金が鉛直軸のまわりに回転する角 速度の最大値はいくらか。 ただし,μ- とする。 cose 1(e) sine (獨協医科大改) 例題 7.10 0 例題 7 a 針金

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