物理　波 問いの4.５番を解説して欲しいです

【注意】 3 は選択問題です。 3 : 波(物理基礎) 4: 剛体,平面運動 (物理) 【物理 選択問題】 | 3 次の文章(I・ⅡI) を読み,下の各問いに答えよ。(配点 25) I x軸を正の向きに伝わる横波の正弦波がある。 x軸の原点を0とし、媒質の変位y [cm〕 が図1のようになった瞬間を時刻 t = 0s とする。 図2は、この波のある位置における媒 質の変位y〔cm〕 と時刻t [s] の関係を表している。 y〔cm〕 波が伝わる向き A Ä 10 15 /20 25 30 図 1 y[cm〕 5 0 2題から1題を選択 -5 10 15 200 125 図 2 30 35 問2この波の伝わる速さは何cm/sか。 有効数字2桁で答えよ。 - 53 - 35 x [cm] 40 t [s] 問1 この波の振幅は何cmか。 また, 周期は何sか。 それぞれ有効数字2桁で答えよ。 140 \45 問3 t = 0sの後, 原点0 (x=0cm) に波の山 (媒質の変位が正で最大) がはじめて到達 する時刻t は何sか。 有効数字2桁で答えよ。

この剛体のつり合いの問題の答えを教えてください。

図2のように、長さが4Lで質量がmの一様な (よって重心がABの中点にある) 細い棒 AB を摩擦 のある壁に押し当て、 右端 B と壁の上の点Oを軽い糸で結び、棒を水平にする。このとき OAの長 さが3Lであるとする。 重力加速度の大きさを」として以下の空欄を整数か既約分数で埋めよ (こ の問題は√2 のような無理数が答に現れないように調整されている。 (8) (9) は以下の選択肢から 選ぶこと。 (8) と (9) の選択肢・ 1. 時計回り方向 2. 反時計回り方向, 3. 紙面手前から奥, 4. 紙面奥から手前 (i) 点Bに加わる糸の張力が作る点Aの周りの力のモーメント(=トルク)の向きは (8) り、棒の重力が作る点Aの周りの力のモーメントの向きは (9)である。これら2つの力のモー メントのつり合いから糸の張力がmg の (10)倍であることが分かる。 また水平方向と鉛直方向 の力のつり合いから、棒が壁から受ける垂直抗力の大きさがmg の (11) 倍であり、棒にはたら く静止摩擦力の大きさがmgの (12)倍であることがわかる。 (ii) 前問の状態が「棒が滑り出す直前のぎりぎりの状態」であったとすると、壁と棒の間の静止摩擦 係数の値が (13)であることがわかる。 3L O A 4L B Figure 2: 棒に加わる 「重力壁との摩擦力壁からの垂直抗力 ひもの張力｣ が釣り合っている

解き方を教えていただきたいです。

〈注意〉物理の受験者は、次の表に従って3題を解答してください。 必答問題 選択問題 1 2 速さ [m/s] 15H 【物理 必答問題】 1 次の文章(IⅡI) を読み、 後の各問いに答えよ。(配点 40) 10 5 0 物理問題 I スピードスケートの二人の選手 A,Bの運動について考える。 ただし、 実際の運動は 複雑であるために簡略化して, A, B は同じ地点から同時にスタートし、同じ向きにそれ ぞれ一直線上を500m離れたゴールまで運動するものと仮定して考える。 また,A,B が 衝突することはないものとする。 Aは時刻 0sにスタートしてから等加速度直線運動を続け, 時刻 5.0sに速さ 10.0 m/s となり、その後はゴールまで速さ 10.0m/s の等速直線運動を行った。 図1は, Aがスター トしてからゴールに到達するまでのAの速さと時刻の関係を表している。 LO 5 3と4の2題から1題 10 解答は物理の解答用紙に記入してください。 20 30 図 1 (60分) 選択問題の出題内容 3: 波 (物理基礎 ) 4:平面運動,剛体 (物理) 40 - 40 - 50 時刻 [s] 問1 時刻 0s から 5.0s の間に, Aが進んだ距離は何m か。 有効数字2桁で答えよ。

物理の問題です。 解説してもらいたいのですが、なぜ積分をするのですか？高校物理取ってなくて分からないところだらけなのです。解説お願いします。

[1] 図のように、斜面方向下向きにX軸 (単位:m) をとり,傾斜角0 (単位: rad) の斜面上の最下点からの距離 (単位:m) 最下点を通る基準水平面か らの高さん (単位:m) に原点Oをとる。 半径R (単位:m), 質量M (単位: kg) の剛体球が,時刻 t0Bに点Oから初速0m/sで降下する。 重力加速度 の大きさを(単位:m/') とし, この運動において、力学的エネルギー保存則 が成り立つものとする。 このとき, (1)~(6)に答えよ。 X 剛体球 h まず,剛体球と斜面との間の摩擦が無視できる場合について考える。 (1) 剛体球と斜面との間の摩擦が無視できて、剛体球が回転することなく滑って斜面上を降下するとき、この剛体球の並進運動 の運動方程式を書け。 (4) 斜面上を滑ることなく転がる剛体球の角速度の大きさ : w= であることを説明せよ。 次に, 球と斜面との間の摩擦が無視できない場合について考える。 剛体球と斜面との間の摩擦が無視できないとき,剛体球は 滑ることなく転がって斜面上を降下した。 1=MR² -MR2 であることを示せ。 (2) 半径R (単位:m) 質量M (単位:kg) の剛体球の慣性モーメントⅠ (単位:kg'm') が, I = ただし, 半径r (単位:m), 質量m (単位:kg) の薄い球殻の慣性モーメントが -mr² (単位:kg・m) であること, 半径r (単位:m) の球の表面積が 4πr2 (単位:m') であり、体積が -TTT" (単位:m) であることを、 それぞれ用いてよい。 3 4 3 (3) 剛体球が点Oで静止している状態からの剛体球の質量中心Cの周りの回転角をゆ (単位 : rad) とする。 剛体球と斜面との間 の摩擦力の大きさを F (単位:N) として,この剛体球の運動方程式を並進運動と回転運動に分けてそれぞれ書け。 de のとき、この剛体球の斜面方向の速さ : v=Rw (単位:m/s) dt (5) (3)の並進運動の運動方程式と回転運動の運動方程式を連立して, この剛体球の斜面方向の並進運動の加速度の大きさが gsin0 (単位:m/s) で与えられることを示せ。 5 (6) この剛体球が斜面上を滑ることなく転がるとき, 最下点におけるこの剛体球の斜面方向の並進運動の速さ V(単位:m/s) が V = -gh (単位:m/s) で与えられることを示せ。 10 7

この問題で、2枚目の図で長さが2lsinシータ30度になり、角度が棒を挟んで30度、30度になっている理由が分かりません。お願いします。

チェック問題 1 剛体のつり合い 標準 8分 次の図で、棒ABは長さ21で、質量mの一様な棒である。 糸は水平から60°の角度で張っている。 (1) 棒が糸から受ける張力T, 床から受ける垂直抗力N 静止摩擦力 F の大きさを 求めよ。 (2) 棒と床との間の静止摩擦 A 係数μがいくら以下になる と, 棒はすべり始めるか。 21 30° B 60°

リードa15ページの問題です！ 14番bでは力を分解せずに解いているのに対し15番の(1)では力を分解した同方向のモーメントで解いていて、分解せずにそのまま1/2L×W-T cos30＝0で答えが出てこないのは何故ですか？

リード C 0,1 198N /第2章 剛体にはたらく力のつりあい 15 1964 基本問題 13. 棒のつりあい 長さ20cmで質量 1.0kg の一様 な棒ABの両端におもりをつるし, A から 7.0cmの点 Pにばね定数が980N/m のばねの一端をつけた。 ばね の他端を天井に固定して静かに離すと, ばねは10cm伸 び棒は水平につりあった。 A, B につるしたおもり km の質量 ma, me [kg] を求めよ。重力加速度の大きさをg=9.8m/s²とする。 a&№. (a) '///////// 60° A A 14. 棒のつりあい●長さ 0.60m, 重さ 60N の一様な棒 AB を,A端につけた糸でつる し力Fを加えて図(a)~(c) のよ うに支えた ((a) Fは水平 (b) カFは鉛直上向き (c) 棒 AB BL は水平)。 それぞれの場合の糸の張力 T 〔N〕 と F [N] の大きさを求めよ。 F 7.0cm (b) . A なすように立てかける。棒のA端から 1/31 GON ↓F 980 N/m 15. 棒のつりあい 長さ 重さ W の一様な棒AB があり,A 端はちょうつがいで壁につけられ, 他端Bは, Aの真上の壁上の点 Cに結ばれた糸により, 図に示す状態で支えられている。ただし, 棒は壁に垂直な鉛直面内にある。 0.10m B (1) 糸の張力の大きさを求めよ。 (2) 棒のA端がちょうつがいから受けている抗力の水平成分,鉛 直成分をそれぞれ Rx, Ryとする。 Rx, Ry の大きさと向きをそ れぞれ求めよ。 例題3 16. 壁に立てかけた棒のつりあい 長さ 1[m]の軽い棒 AB を, 水平であらい床と鉛直でなめらかな壁の間に,水平から 60°の角度を (c) '///////////// 45° l離れた点に重さ W 〔N〕 の A IC 13 130° 60° B 例題3 M60B 例題 3 60° PE, COBY B Na おもりをつるしたところ,棒は静止した。 (1)棒にはたらく鉛直方向および水平方向の力のつりあいの式と,点 Bのまわりの力のモーメントのつりあいの式を立てよ。 棒が壁か ら受ける垂直抗力の大きさを NA 〔N〕, 床から受ける垂直抗力の大きさをNB〔N〕 , 摩 例題 4,24

リードa15ページの問題です！！ 14番bでは力を分解せずに解いているのに対し15番の(1)では力を分解した同方向のモーメントで解いていて、分解せずにそのまま1/2L×W-T cos30＝0で答えが出てこないのは何故ですか？

14. 棒のつりあい●長さ(a) 0.60m, 重さ60N の一様な棒 AB を, A端につけた糸でつる し,力Fを加えて図(a)~(c) のよ うに支えた ((a) 力Fは水平 (b) 力Fは鉛直上向き (c) 棒 AB Bl は水平)。 それぞれの場合の糸の張力 T 〔N〕 と F〔N〕 の大きさを求めよ。 60° F (b) A 0.10m B 15. 棒のつりあい 長さ 重さ W の一様な棒AB があり, A 端はちょうつがいで壁につけられ, 他端Bは, Aの真上の壁上の点 Cに結ばれた糸により。 図に示す状態で支えられている。 ただし, 棒は壁に垂直な鉛直面内にある。 (1) 糸の張力の大きさを求めよ。 (2) 棒のA端がちょうつがいから受けている抗力の水平成分, 鉛 直成分をそれぞれ Rx, Ry とする。 Rx, Ry の大きさと向きをそ れぞれ求めよ。 例題 3 (c) A C 130° A 60° 45° B 例題 3 30° B

(4)の解き方が分かりません。

【3】(機械設計技術者試験 3級) 下図に示すように、1本の軟鋼製棒材 PR が一端を剛体壁にRでピン結合され、他端をPで 剛体棒OQにピン結合されている。 OP および OR の長さをℓ=1.4mとし、軟鋼製棒材 PR の横断面積をA=1.2cm² とする。 また､壁OR (y軸)とOQ(x軸)とのなす角は90℃とする。 点Qに荷重 W = 15kNが作用したとき次の設問 (1)~(4) に答えよ。 R [数値群] 単位: GPa 180 l [数式群〕 W 2 (1)軟鋼の縦弾性係数E として最も近い値を下記の 〔数値群〕から選び、 その番号を解答 用紙の解答欄 【A】 にマークせよ。 [数式群〕 3ℓ 2 We 2AE ② 106 (2) 軟鋼製棒材 PR に作用する張力を求めるための式で正しいものを下記の 〔数式群〕か ら選び、その番号を解答用紙の解答欄 【B】 にマークせよ。 W 3 [数値群〕 単位:mm ① 3.4 ③ 150 We √3AE W W √2 ② 5.4 4 206 X (3) 軟鋼製棒材 PR の伸びを求めるための式で正しいものを下記の 〔数式群〕 から選び、 その番号を解答用紙の解答欄 【C】 にマークせよ。 3 6.5 √3W √2 √2We 3We AE AE ⑤ 240 ④8.3 (5) (4) 点Qy 軸方向変位fy を計算し, その答に最も近い値を下記の 〔数値群〕から選び、 その番号を解答用紙の解答欄 【D】 にマークせよ。 3 W 2 3 We AE 59.4

あの、この問題解説見ても本当意味がわかんなくて…どれがNaClで、どれがCsClかすらも分かりません… 教えてください…！

第3章 発展問題 イオン結晶は陰イオンと陽イオンが静電気力によって結びついてできている。そ れぞれのイオンは反対符号のイオンと接しており(図(a)) 配位数が大きい結晶ほど安 定である。しかし, 陰イオンに対して陽イオンが小さくなりすぎると, 陰イオンどう しが接するようになり、不安定な構造となる (図 (c))。 いま、図(b)のように,イオンを 剛体球と考え,陰イオンと陽イオンが接し、かつ陰イオンどうしも接するような構造 を考える。このときの陽イオンと陰イオンの半径比を限界半径比という。 陽イオンの 半径をr, 陰イオンの半径をRとするとき, NaCl型の結晶格子および CsC1型の結晶 格子の限界半径比を有効数字3桁で求めよ。 必要ならば√2=1.414,v3 = 1.732. laus Die Hard, CsC √5=2.236 を用いよ。 SER O た位置で止まる。 a (a) 空 4 5 (b) RO stus ( 88 (c) Ba 図(※○は陰イオンを, は陽イオンをそれぞれ表す) xeito mo 0.5 Fox (A)

この問題について詳しく教えてください🙏

発展例題 11 剛体のつりあい 粗い床上に,重さW, 高さα, 幅bの直方体が置かれている。 図の点A,Bは, 直方体の側面に平行で重心を通る断面の点を表 す。 点Aに糸をとりつけ, 水平右向きに大きさTの張力で引いた。 はじめ直方体は静止していたが,Tを徐々に大きくすると,やが て点Bを回転軸として倒れた。 次の各問に答えよ。 (1) 直方体が静止しているとき, 直方体が床から受ける垂直抗力の作用点は, 点Bから 左向きにいくらの距離にあるか。 (2) 直方体が回転し始めるのは, Tがいくらをこえたときか。 861 (3) 床と直方体の間の静止摩擦係数μは、いくらより大きくなければならないか。 指針 垂直抗力の作用点は,T=0のとき に重力の作用線上にある。 Tを大きくすると, 作 用点は徐々に右側にずれていき, やがて底面から 外れたとき, 直方体は点Bを回転軸として倒れる。 解説 al bic b- A (1) 垂直抗力をN, 点 Bからその作用点まで の距離をx, 静止摩擦 力をFとすると,直方 体にはたらく力は図の ようになる。 鉛直方向 の力のつりあいから, a b 5, W22- ら、 W NA F x T B b 2 N=W ...① 点Bのまわりの力のモーメントのつりあいか -Ta-Nx=0 ...② 0=- a 2a x= ■発展問題 137 b A 式 ① を ② に代入して, (2) Tを大きくすると,垂直抗力の作用点は右 側にずれる。 (1) のxが0になるときの張力を T とすると, 張力がこれよりも大きくなると b ・W 倒れるので, T₁=2W 2a (3) 直方体にはたらく水平方向の力のつりあい F=T ...③ から, 直方体がすべらないためには, これに式 ①, ③ を代入して, TSUW これから TがμWをこえると直方体はすべ り始める。 直方体はすべる前に倒れるので, Ub T.<μW -W<μW T₁ b 2 W b T 2 W a B "> T a BRAN F≤UN b 2a