物理基礎無し 物体の運動 解答しか載っていないので、解説して欲しいです。

相対速度・・・・・・・・・・・ p.17 例題 1 ある速度で池を進むボートがある。池に沿って東西方向の道路を東向きに12.0m/s で進む自動車Aから見ると,ポートは北向きに進むように見えた。 また,池に沿って 南北方向の道路を南向きに 3.0m/sで進む自転車Bから見ると, ボートは北東の方 向に進むように見えた。 次の問いに答えよ。 (1) Aから見た結果より, ボートの速度の東西方向の成分の大きさを求めよ。 (2)(1)の結果とBから見た結果より, ボートの速度の南北方向の成分の大きさを求め よ。 (3)このボートの速さを求めよ。 また, 速度の向きが東西方向となす角を0とし tan の値を求めよ。 ただし, 0≦0 <90°とする。 10 → p.21 A B Vo ② 水平投射と自由落下 水平面からの高さがHの点から小球A 速さで水平に投げ出した。 それと同 時に, Aから水平に距離Lだけ離れた高さ Hの点から小球Bを自由落下させたところ,H AとBは点Pで衝突した。 重力加速度の大 きさをgとして,次の問いに答えよ。 (1) Pの水平面からの高さんを求めよ。 (2)衝突する直前, Bから見たAの相対速度の大きさと向きを答えよ。 (3)AとBとが空中で衝突するためのひの条件を求めよ。 由 ③ 斜方投射 右の図のように小球を放物運動させて, ちょうど最高点に達したときに,発射点か ら水平方向に距離Lだけ前方にある高さが Hの台の上にのせたい。 小球を打ち出す仰 角0と初速度の大きさをいくらにすれ ばよいか,(1)~(5)にしたがって求めよ。 た だし, 重力加速度の大きさをg とする。 Vo -L- h p.24 例題 2 H (1) 小球が運動し始めてから最高点に達するまでの時間を vo, 0, gで表せ。 (2) 最高点の高さが台の高さHに等しいとすることにより,Hをvo, 0, gで表せ。 (3)(1) で求めた時間で水平方向に距離Lだけ進むことから,Lを vo, 0, gで表せ。 (4)(2)(3)より, tan をH, Lで表せ。 (5) このような条件を満たす初速度の大きさv を H, L, g で表せ。 15 20

16番 右向きの運動なのに静止摩擦力が右向きに働くのはどうしてですか？Ｂを中心に考えたらBは左向きの運動をしてるから摩擦は右向きに働くってことですか？

軽いばねとは、ばね自身 SA できるばねのこ とである。 5. _とBの接 接の場合 ... るので ① もりの あいの式 00000000000000000~ かけ できる。 傾きの 度 一般に、 直列接続の場合 +++ を考える。 (2) (3) 重力を斜面方向の成 は常に力がつりあう。 NV-mgcos 6=0 ②より =-g (sin6+pcos 0)[m/s] 2 N 方向下向きを正 F = N 向きとすると, mg in 方程式は mg cose 15.. (1) (s) Bの質量をm[kg], A. Bの加速度の大 きさをα [m/s] とする。 N Bの加速度は重力 mg と張力 Tの合力に よって生じているので、運動方程式は may=mg-Ti よって Ti=m(gla) =2x(10-5)=10(N) WA T Mo A No.L <模擬試験、本試験でよくありがちな設定です> 16. 床の上に物体 A, B が乗っている。 AとBの質量をそれぞれ M, m [kg], 重力加速度の大きさを g 〔m/s2] とす <前問 m 17. 右の B M A 小物体 上に乗 の間の (b) Aの加速度は張力 T によって生じているので Ma、T、よりM-12 (kg) (2) (3) (1) と同様に、Bの運動方程式は (1)の場合、 A を水平方向左向 Na 引いて静止させたときに、 引く力の大きさを T, A. B 間の糸の張力の大きさを To る。 Aと床との間の摩擦は無視できる。 AとBとの間の静止摩擦係数をμ, 動摩擦係数をμ' とする。 AをカF [N] で水平に引く。 の間の mas-mg-T 25t Ti=m\g-as) -2x(10-4)-12(N) とすると, A, Bそれぞれの 力のつりあいより A: T-To=0 T B: T-mg-0 (b) Aの加速度は、張力T と動摩擦力F の 合力によって生じているので (1) F が小さいときは、静止摩擦のため AとBは一体になって運動する。 このときのAの加速度 α, B にはたらく摩擦力を求めよ。 与える。 (1) 小 Mg よって T=mg -2x10=20(N) Max-Tr-F よって FT-Ma=12-2×4=4(N) tmg つまり、引く力の大きさで" はBの重さに等しい。 (c) 水平面がAに及ぼしている垂直抗力の大きさをN [N] とする。 鉛直 方向の力のつりあいより N-Mg = 0 N=Mg=2×10=20 (N) F=Nの式より メード 0.2 (2)Fがある大きさ Fo を越えると, BはAの上ですべるようになるFを求 めよ。 (2) 板 - (3) 小 N (3)引FFより大きいとき, BはAの上ですべりだす。 このときの AおよびBの加速度 αA, B を求めよ。 てす 最 F=ma キニナ すべり出す直前のみ つかこるのが at= F m =Mag Fo=UN 床からの垂直抗力 ∫の 反作用 F-f A. B にはたらく力は図のようになる。 このときBがAの上ですべって いても一体となって運動していても、基本的に力は同じようにはたらい ている(ただしの大きさや静止摩擦力、動摩擦力のちがいはある)。 (1) A. Bは一体として運動 しているので, AとBの加 速度は等しく, ブは止 摩擦力である。 図よ り, A. B それぞれの運動 方程式は A 最大摩擦力ではない NO 反作用 Mg ので、f=μNとしてはいけ ない。 A: Ma=F-fa... ① B:ma=f&B4 ①+②より手を消去すると (M+m)a=F amm (m/s²) この結果を②式に代入すると M+m mF [N] f=mx+m+m (2)F=Fのとき、BはAに対してすべるかどうかの境い目にあるので、 JN (Nは物体Bにはたらく垂直抗力)の関係が成り立つ。 (1)の答え にこのことを代入すると ノmFe=uN=μmg M+m Fo-pl (M+m)g[N] (3)FF のとき, BはAの上をすべる。このときAB間にはたらく摩擦 カノは動摩擦力で B 物体AとBにはたら 力は互いに作用と反作 用の関係なので、 お互いが じ大きさである。このことは BがAの上で一体となってい でもすべっていても成り立つ 関係である。 C 物体Bの鉛直方向の つりあいより N-m=0 よって N=mg juN=pmg とBは別々の加速度 Ch, 4sで運動するので①と② を用いた。 # M =F.μlog Mg M

この問題全部教えていただきたいです😭

知識 物理 第Ⅰ章 運動とエネルギー 12. 速度の分解物体が, xy平面上を図のような速度で進 VA 20m/s んでいる。物体の速度のx方向の成分, y方向の成分をそれ ぞれ求めよ。 130° 知識 13. 相対速度 南向きに速さ20m/sで進む電車の中に, A君が座っている。 A君から 見ると, 線路に沿って走る自動車の中のB君は, 北向きに速さ15m/sで進んでいるよう に見えた。地面に対するB君の速度を求めよ。 例題2 ヒント (相対速度)=(相手の速度) (観測者の速度) として, ベクトルを図示する。 [知識 物理 14. 平面運動の相対速度 A君は,南向きに速さ20m/sで進む電車の中に座っており, Bさんは, 線路に対して斜めに交差する道路を走る自動車に乗っている。 A君から見る と,Bさんは,東向きに速さ15m/sで遠ざかっていくように見えた。 地面に対するBさ んの速さを求めよ。 [知識 物理 15. 平面運動の相対速度 水平な直線状のレールを, 速さ5.0m/s で走っている電車内の人が, 地面に対して鉛直下向きに降る雨を 見る。このとき, 雨滴は,鉛直方向と30°の角をなして落下して いるように見えた。 地面に対する雨滴の落下の速さを求めよ。 思考 30° 16. 運動の解析表は,斜面に沿ってすべりおりる物体の連続写真から得られた,位置 x [cm] と時刻 t [s] との関係を示したものである。 次の各問に答えよ。 (1) 物体の 0.1s ごとの変位⊿x [cm〕, 平均の速度v [cm/s] を計算し, 表に記入せよ。 (2) 物体の速度v [cm/s] と時刻t[s] との関係を表すグラフを描け。 (3) 物体の加速度の大きさは何m/s2 か。 有効数字を2桁として求めよ。 時刻 位置 0.1s ごとの 平均の速度 t(s) x[cm] 変位⊿x[cm] v 〔cm/s] 0 1.2 0.1 4.2 0.2 9.1 0.3 16.1 0.4 25.1 [cm/s]* 80 60 40 20 t[s] 0 0.1 0.2 0.3 0.4 [知識] 17. 平均の加速度と瞬間の加速度図は, x軸上を運動 している物体の速度 [m/s] と時刻 t [s] との関係を表し ている。図中の直線は, 時刻 2.0sにおける接線である。 次の各問に答えよ。 v[m/s] 16.0 10.0 6.0 (1) 時刻 2.0~7.0sの間の平均の加速度を求めよ。 t〔s〕 (2)時刻 2.0s における瞬間の加速度を求めよ。 0 2.0 7.0 例題 3 1.物体の運動 9

（3）について Tc/Tbの意味を教えて欲しいです。（なぜこれが出てきたのか？という過程など…） （4）について なぜA→Dに要する時間がVsの速さでA→Eに要する時間と等しいのか教えて欲しいです。 また、これよりわかりやすい解説があるならば教えていただきたいです。🙇‍♀️

図のように,一定の速さ”で一様に流れる川に浮かぶ船 の運動を考える。 船は、静止している水においては一定の 速さ us (vs>u) で進み, また、瞬時に向きを自由に変えら れる。最初, 船は船着場 A にいる。 A から流れに平行に 下流に向かって距離 L離れた地点を B, A から流れに垂直 に距離 W 離れた地点をC, C から流れに平行に下流に離れ た地点をDとする。 船の大きさは無視できるものとする。 W (1)地点AとBを直線的に往復する時間 TB を L, us, ” を用いて表せ。 L→ (2) 船首の向きを, AC を結ぶ直線に対してある一定の角度をなすように上流向きに向 け、流れに垂直に船が進むようにして,地点AとCを直線的に往復する時間を W, us, v を用いて表せ。 (3)L=Wのとき,Tc を TB, us, o を用いて表せ。また,時間 Tc と TB のうち長いほ うを答えよ。 (4) 船首の向きを,ACを結ぶ直線に対し角度 0 (0>0) だけ上流向きに向けて地点 A から船を進めると,地点D に直線的に到着する。 その後,地点DからCに、流れに 平行に進み,地点Cに到着する。地点 A から D を経由し Cまで移動するのに要する 時間を W, US, 0, 0 を用いて表せ。 [東京都立

（3）2枚目が解説の一部で、ABCDEFの距離が、Aか F’までの直線距離と等しいということを表しています。 なぜ等しくなるのかが分かりません。 この図でBC＝BC’となるにはn 1とn 2のガラスの厚さが等しくないといけないと思うのですが、問題文のどこからその情報が分かり... 続きを読む

Step 3 解答編 p.97~98 L- 170 光の屈折 右図のように, 空気中から単色 の可視光線をガラス棒に入射させることを考える。 このガラス棒は,屈折率n の円柱状ガラスが, 屈折率n の円筒状ガラスによって中心軸が一致 するように囲まれている。いま, ガラス棒の端面 n2 n n2 の中心に向けて、中心軸となす角が。 (0)の方向へ光線が入射した。 ここで、>n であり、空気の屈折率を1. 真空中の光の速さをとする。また,ガラス棒の長さはL で,端面は中心軸に対して垂直である。 (1)空気中から円柱状ガラスに入射した光線の屈折角を0とするとき, sin0 をn, o を用いて表せ。 (2)この光線が円柱状ガラスと円筒状ガラスとの境界面で全反射した。 このとき, sin Oはある値より小さくなければならない。 その値をnnを用いて表せ。 (3)この光線がガラス棒に入射してから反対の端面に到達するまでにかかる時間を求め よ。 01 を用いずに表せ。

この問題の解き方や途中式を教えて欲しいです。 答えは0.38J/(g･K)です

252 熱量の保存 (p.95~96) 熱容量が84J/Kの容器中に170g の水を入れたとき,全体の温度が 24.0℃で一定になった。 この中に, 90.0℃に熱した質量100gの金属 30 球を入れたところ,全体の温度が 金属球 (90.0°C) 容器 24.0°C 水 27.0℃になった。金属の比熱 c[J/ (g・K)] を求めよ。 ただし,熱は水, 容器,金属球の間だけで移動し,水 の比熱を4.2J/ (g・K) とする。

赤丸のところでなぜθが2個も出てくるのかわかりません。 教えてください🙇‍♀️

(0) 重心 L 与えら えの の動 いよ りに ) (3)W[N], x[m] をそれぞれ求めよ。 [知識] 141. 棒とおもりのつりあい 図のように、長さL,質量 M の一様な太さの棒を粗い水平面上に置き、棒の一端に, 質量mのおもりをつけた軽い糸をつないで, 糸を定滑車 にかけた。このとき, 棒と水平面のなす角, 糸と鉛直線 のなす角が,ともに0となって静止した。 重力加速度の 大きさをgとして、次の各問に答えよ。 A L m M A (1)点Aを回転軸として、棒にはたらく力のモーメン トのつりあいの式を示せ。 (2) おもりの質量mを, M, 0を用いて表せ。 ヒント (1) 棒が受ける糸の張力を, 棒に平行な方向と垂直な方向に分解して考える。 例題17 (S) T 66 1章 力学 Ⅰ HT A (1) mg cosz0 XL-Mg Cosu 2 2 cos 20 図 1 0 mg mg cos 20 指針棒が受ける力を, 棒に平行な方向と垂直な方向に分解し、垂直 な方向の力の成分を用いて, 力のモーメントのつりあいの式を立てる。 この場合, 点Aのまわりの力のモーメントは,力の垂直成 分) × (点Aと力の作用点間の距離) として表される。 解説 (1) おもりにはたらく力のつりあいから、糸の 張力の大きさはmg となる。 図1のように, 糸が棒に垂 直な方向となす角は20であり, 張力 mg の棒に垂直な 成分の大きさはmgcos20である。 また, 棒の重力 Mg の棒に垂直な成分の大きさはMgcoseである。 これか 垂直抗力 ら, 点Aのまわりの力のモーメントのつりあいの式は, L L2 Mgcose 摩擦力 A Mg m 85

（2）はなんで速さが変わらないんですか??

7/1 7/16 ■入試問題研究 図に示すように、水平な床と鉛直な壁がある。 壁から距離だけ離れた床上の点Pか ら壁に向けてボールを発射した。 ボールは壁に衝突してはね返り,さらに床上の点Qで はずだ ボールは点Pから初速v。 で、 水平方向と角0 をなす方向に発射されたものとし,床と 壁はともになめらかであるとして以下の問いに答えよ。 ただし, 重力加速度の大きさは gとする。 Vo (1) ボールが点Pで発射されてから壁に衝突するまでの時間はどれだけか。 (ボールが点Pで発射されてから点Qに達するまでの時間はどれだけか。(気づく28) (3) 角45°で,ボールと壁およびボールと床の間の反発係数(はねかえり係数)の 大きさがともに0.5であるとき、ボールは点Qではずんだ後, ちょうど点Pにもどっ てきた。 ただし, 反発係数が0.5とは, 壁や床に垂直な方向に衝突直前の速さの0.5倍 の速さではね返るということである。 (ア) 点Pにもどったときのボールの速度の大きさ,および水平方向となす角はどれだ けか。 (イ) voの大きさはどれだけであったか。 g とlを用いて表せ。 (ウ) PQ間の距離は1の何倍か。 17

大問6の問4、問５の式がどうしても わかりません。 教えていただけますか。 答えも添付します。

6 図のように,鉛直方向上向きを正としてx軸をとり、原点Oには小球Aが,位置座標 x=x には小球Bがある。 時刻 t=0に小球Aを鉛直上向きに初速度v で打ち上げると 同時に,小球Bを静かに放した。 重力加速度の大きさをgとし,以下の各問に答えなさ い。 但し, 空気抵抗は無視できるものとし、速度、加速度は鉛直方向上向きを正とする。 0-16- X Vo V-V-gt O-Vogl 20 Vo =16 x+ B Vo A 【 配点: 24点】 Vist V=Votat V=Vo-ft (1) 時刻 t = 0 から小球 A, B が衝突するまでの間において, 時刻 t における以下の問 ① ~ ④ に答えなさい。 解答は X01 Vo,g, t のうち必要なものを用いて表しなさい。 ① 小球Aの速度を求めなさい。 (2) 小球Bの速度を求めなさい。 (3) 小球 A の位置座標を求めなさい。 ④ 小球Bの位置座標を求めなさい。 Vot (2) 小球Aと小球Bが衝突する時刻を求めなさい。 Y = ±gt² lo-1xgx V² t (3) 小球 A, B が衝突する位置座標xx>0であるための, A の初速度が満たすべき 条件をxo, vo,g を用いて表しなさい。 2 2 Votentio Votyge (4) 打ち上げられた小球 A の速度が0になった瞬間に,小球Bとの衝突が起きたとする。 ① 小球 A の初速度vo を Xorg を用いて表しなさい。 ② 衝突した位置の座標をx のみを用いて表しなさい。 V=Vogt- •VOXP Vox V-Vrat V-V-st = Vo-gt t O-Votat at=vo -8- Xyz M² 0-16 at Vo² 26-10-26 2V₂-

大問6の問4、問５の式がどうしても わかりません。 教えていただけますか。 答えも添付します。

6 図のように,鉛直方向上向きを正としてx軸をとり、原点Oには小球Aが,位置座標 x=x には小球Bがある。 時刻 t=0に小球Aを鉛直上向きに初速度v で打ち上げると 同時に,小球Bを静かに放した。 重力加速度の大きさをgとし,以下の各問に答えなさ い。 但し, 空気抵抗は無視できるものとし、速度、加速度は鉛直方向上向きを正とする。 0-16- X Vo V-V-gt O-Vogl 20 Vo =16 x+ B Vo A 【 配点: 24点】 Vist V=Votat V=Vo-ft (1) 時刻 t = 0 から小球 A, B が衝突するまでの間において, 時刻 t における以下の問 ① ~ ④ に答えなさい。 解答は X01 Vo,g, t のうち必要なものを用いて表しなさい。 ① 小球Aの速度を求めなさい。 (2) 小球Bの速度を求めなさい。 (3) 小球 A の位置座標を求めなさい。 ④ 小球Bの位置座標を求めなさい。 Vot (2) 小球Aと小球Bが衝突する時刻を求めなさい。 Y = ±gt² lo-1xgx V² t (3) 小球 A, B が衝突する位置座標xx>0であるための, A の初速度が満たすべき 条件をxo, vo,g を用いて表しなさい。 2 2 Votentio Votyge (4) 打ち上げられた小球 A の速度が0になった瞬間に,小球Bとの衝突が起きたとする。 ① 小球 A の初速度vo を Xorg を用いて表しなさい。 ② 衝突した位置の座標をx のみを用いて表しなさい。 V=Vogt- •VOXP Vox V-Vrat V-V-st = Vo-gt t O-Votat at=vo -8- Xyz M² 0-16 at Vo² 26-10-26 2V₂-