Question

枯渇

(2)(ア)について質問です。写真2枚目の公式❸よりのところ3枚目の式はなぜダメなのですか？床に達した速さが0で床に達するときの速さをvとしてます。そもそも公式が初速の2乗なのに対して3枚目は落下中の速さだからですか？

16 水平な床から 30° 傾いた斜面上に
質量m の物体Pがあり, 質量Mの小
物体Qと滑らかな滑車をかいして糸で
結ばれている。 Pと斜面の間の静止摩擦
係数を,動摩擦係数を
力加速度をgとする。
(1) PとQが静止しているためのMの範囲を mを用いて表せ。
m
P
30°
1
とし,重
2/3
3'
3
(2) 床からのQの高さをんとし, M=D;m として静かに放すと, oな
下がり始めた。 Pが滑車に衝突することはないものとする。
(ア) Qの加速度の大きさaと, Qが床に達するときの速さひを求め
よ。
(イ) Qが床に達した後, Pはやがて斜面上で最高点に達して止まった。
Pが動き始めてから止まるまでに移動した距離1とかかった時間t
を求めよ。
(富山大+横浜国大)

14
N
16
(1) Pが動く直前のギリギリの状況で考える。
T
Pが斜面が受ける垂直抗力は N=mg cos 30°であ
P
mg
PN
0=
り、最大摩擦力カは
M の最小値をM, 張力をTとし, μN の向き
に注意すると,図aの力のつり合いより
… mg sin 30。3DT, +μN
T=M.g
_3-3 m
130°
30
17
等速度
Pが下へ
(1) A に注
a
mg
Mg
P
動く直前
(2) Bに注
Q…
浮力の
T, を消去してM=
N
同様に,M の最大値をM.とすると, 図bより
mg sin 30° +μN =T:=M:g
T。
(3) Aは
xミー
Pが上へ
:3+,3
動く直前
. M.=
N
30°
m
3-,3.
6
3+、3.
6
to
以上より
PmSM<3t、3
m
mg
図b
Mag
(2)(ア) 動摩擦力Fは F=μ'N=,
1
*mg cos 30°
2,3
mg
T
加速度をa, 張力をTとすると
18
P… ma =T-mg sin 30° - mg 0
F
(2
Q…ma=3mg-T
…の
の+@ としてaを求めると
a=高り
3
109
-mg
公式Oより
ポーゲ=29-h
3
109·ん
この間の時間をもとすると, 公式②を用いて
3
ひ=
gh
1.3
h
gt?
2 10
5h
:. =2V3g
A
ぐ
a
T
a

2
Jo 2のえ、
2
IN-。
0'-ぴときれ
g-h.
33
S
う-

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

e^iπ

床に達する(床に着く直前の状態)時、速さがv
床に達した(小物体が床に着いた状態)時、速さが0
この間の小物体Qの変位はhではありません。

公式をそのまま使うのもいいですが考え方としては
(変位後の速さ)²-(変位前の速さ)²=2aS (S:変位)
と考えるのもいいと思います。

枯渇

僕の3枚目だと落下中のどこを速さvとしてるかが明確に言えないから変位がhではないってことですよね？

e^iπ

床に達する(達する直前)時速さvになり、速さvになってから床に着く間の変位はhではないってことです。

枯渇

了解です