Question

おと

力学

B
問3
f=mgsinθよりfはsinθの形で増加していくと思ってしまいました、、、

以前エネルギー保存の問題で(写真がなくて申し訳ないです。。)位置エネルギーはmglsinθよりsinθの形でグラフが変化するという問題があったのですが、今回はsinθが一定に増加するhと定数50のみで表せるからsinθはエネルギー保存のときに出てくるような使い方とは違ってくるのでしょうか、、、？？

B 図5のように,長さ 50cmのあらく薄い板の上に立方体の積み木を置き, 板を
水平面から傾けナていったときの積み木の運動について観察した。板を水平面から
ゆっくりと傾けていくと, はじめ積み木は板上に静止したままだったが, 水平面
から板の端までの高さん [cm] がちょうど13cmを超えると積み木は板を滑り
始めた。積み木は一様な材質で, その重心は立方体の中心にあるものとする。
物件が上まってと
降標わは、カの
これは最大性存操6。
50 cm
GTなり
h[cm)
図 5
00

模試 第2回
問3 積み木が滑り始めるまでについて, 水平面から板の端までの高さん [cm)
を横軸に,積み木が板から受ける摩擦力の大きさを縦軸にとったグラフとし
て最も適当なものを, 次の①~⑥のうちから一つ選べ。
21
0
の
摩擦力
摩擦力
博様力
0.242
259
0
13 A[cm]
13 A[cm]
13 A[cm]
0.342
0.940
摩擦力
摩擦力
摩擦力
13 A[cm]
13 A[cm]
13 A[cm)

いて2つの内
a8.0-
。よって, 対
20 CET
B
問3
21
f。
積み木の質量を m, 重力加速度の大きさを g,積
み木が受ける板からの垂直抗力の大きさをN, 摩
擦力の大きさをfとして, 板と水平面のなす角度が
0で積み木が板上に静止しているときに, 積み木に
はたらく力は下図のようになる。 ご
L
うるので
f。
L
合
4/7 を 土図
山 木る
ごボ図全>
重心G
S)
本
2 : fi
f
0
平行な 2カ
mg
点を結ぶ線
する点で,
つ大きさに
上図より, 積み木にはたらく力の板に平行な成分
のつり合いから, 摩擦力の大きさは
f=mg sin 0
上式で, sinθ1は水平面から板の端までの高さん
[cm] を用いて
とする鉛
平右向き
らの力が
h
sin 0=
50
と表されるので,摩擦力の大きさは
mg
×h
50
h
水平成分
成分のつ
f=mgX
50
大
8-

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ジャスタウェイ

前見たのはグラフの軸の単位が時間などと違ったのかも知れません。

今回、sinθとhは、
sinθ＝h/50
h＝50sinθ
というように比例関係になっています。

摩擦力fとsinθも、
f＝(mg)sinθ
というように比例関係になっています。

fとsinθが比例関係、hとsinθが比例関係なので、fとhが比例関係になります。

あとはこの2式をsinθを消すように連立すれば、解答のようになるので、③になるのです。

軸の単位によってグラフが変わるので、単位に注意するといいと思います！

おと

なるほど、、！ありがとうございます！