物理基礎の37の問題についてです。 水平投射の問題ですがどのように求めれば良いか分かりません。ぜひご教示ください。

37 (1) 水平投射は、鉛直方向の運動は自由落下と同じで ある。等加速度運動の式「z=vot + /12/at2」で鉛直方向 について,xをyに変え, 下向きを正の向きとすると よって、左 y=vot + 1/2 at ² y=44.1[m], v=0,a=g=9.8 [m/s2] より, 44.1 = 0xt+-x9.8t2 2 44.1=4.9t2 44.1 t2= = 9.0t>0 より, t = 3.0[s] 4.9 (2) 水平投射は,水平方向には等速度直線運動をする。 地 面に落ちるまでの3.0s間に水平方向に等速度で進むか 5₁ [x=v₁t+ 1/{at²] ₁ vo=14.7[m/s], a=0, 5, [Amla. t=3.0[s] より 水平距離は, x=14.7×3.0+0=44.1≒44[m] (4) 着 し E T です最

ピンクの波線部がどうやったらできますか？

出題パターン 屈折率 n の媒質Aが屈折率 n の媒 質Bに囲まれた光ファイバーの断面図 がある。外側の空気の屈折率を1とし、P90-α n₁>n₂>13. (1) 図のように外側から入射角で光 が媒質Aに入射したとき, 屈折角α と入射角0との間の関係を求めよ。 北動と平行支党 (2) 媒質Aに入射した光は媒質Bとの境界面で一部が反射し一部が媒質B に入る。光が媒質Bに入るときの屈折角と角との間の関係を求めよ。 (3) 媒質Aに入った光は媒質Bとの境界面で全反射して, 媒質Bに入らな なん いための0が満たすべき条件を求めよ。 b.b 53 光ファイバー・全反射 空気 19 n.sinβ = n1.sin (90°-α) = nicosa 下かくしの積 「上かくしの積 n2sin90°= nicosa このとき①より 98 解答のポイント! 全反射がちょうど起こる屈折角=90° VINLOER! B 178 漆原の物理 波動 at a 解法 (1) 光の屈折の解法3ステップで解くI=200 STEP1 問題文の図の通り。 STEP2 P点での屈折の法則より (1) B B 15/01RJORAALOI 1sin0=nsina NHETE 右かくしの積左かくしの積 JEISMO T&T**© ¶ smart (2) Q点での屈折の法則 (入射角が90° -α であることに注意)より, XA 2② 答 nie^ = nie. I NICOSα = n2 (3) このように、全反射する条件を問う問題では,まず,「ギリギリちょうど全 反射する条件」を等式で求めると, とっつきやすい。 Q点で, 全反射がちょうど起こるとき<屈折角β=90° ②, TAO TREATS T-S 3 b=instb-AO sine=nsina=√n²-(nicosa)"=√²-n² (③より) (4) ここで、④のよりも小さいであれば、より水平に近く Q点に入射でき, 必ず全反射して光は媒質Bに入らないので, 求める条件は, sine<√n²-n2²

(2)の解き方でT=mA(g-a)とありますがどういうことですか?

20 15 Step 3 それぞれの運動方程式は 物体: ma = T おもり: Ma ①式+ ② 式より よって (2) ①式より a= Mg T (M+m)a M M+m T = ma= a= Mg g[m/s²] mM M + mg [N] m 問題を解いた後には、答えについて検討してみよう a T 正の向き 題軽い定滑車に軽い糸をかけ,その両端に質量がそれぞれ MA, mB [kg] (ma>mB) のおもり A, B をつけて静かに手をはなす。 重力加速度の大きさをg[m/s'] とする。 (1) おもりの加速度の大きさa [m/s²] を求めよ。 (2) 糸がおもりを引く力の大きさ T[N] を求めよ。 ヒント おもり A,Bの質量の大小関係から、おもりがそれぞれどちら に動きだすかを考え、その向きを正の向きとする｡ a TAL Mg B M 正の 向き A Bg MAY

最終的なaAとbBはどうしてこのような式から導かれるのでしょうか？ これまで、相対速度・加速度を「相手」−「自分」で覚えていたのですが、それでは解けなくて、諸々教えていただきたいです！

出題パターン 14 動滑車三 質量mのおもりAと質量3mのおもりBとを 糸で結んで動滑車Pにかけ,動滑車Pと質量 4m のおもり Cとを別の糸で結んで定滑車 Q にかける。 滑車と糸の質量を無視し,重力加速度の大きさをg とする。 A, B, C すべてを同時に静かに放す。 A, B, C それぞれの加速度(下向き正)はいくらか。 解法 慣性力問題の解法4ステップで解く。 STEP1 動滑車PとおもりCの加速合三 から 解答のポイント! 大地から見ると物体A, B は複雑な運動をして見えるが, 動滑車上から見れば, Aは上向きに,Bは下向きにそれぞれ同じ大きさの加速度で動いているように見 度を α とする。 a STEP 2 大地から見たCとPの運動方 程式を立てる (Pの質量は0に注意)。 C: 4ma =4mg-Ti P:0.α = T-2T B : 3mβ =3mg+3ma -T2 RECEN 以上4式より、Cの加速度 α は, STEP3 P上から見ると,A,B には同氏 T2 図4-4のように慣性力が働いて見える。 STEP4 A,BのPに対する加速度を 図のように決めると, 運動方程式は, A:mβ=T2-mg-ma =1/12/ a = g g 見る 対 |大地 a = β- α = SARⱭ ↑ 慣性力ma P S また,A,Bの大地から見た加速度 αA, OB (下向き正) は, a=-β-a=- 5 3 79, 79 ・・・答 P T1 慣性力 3mo AO BO Onie WDM Ti 0203T24 β 対PT2 DeCAT ala ImgB&B 対 対 co nattb T2 4mg 3mg 図4-4 大地

Bの(1)の問題で、答えは写真の通りです。友達にQin＝ΔU＋Woutの方法を教えてもらい、そのやり方でやってみたのですが、このやり方だと状態C→Bで仕事をするので、その分の熱量が加わると思うのですが解説見ると含まれていません。どのように考えればいいか教えてください。 参考... 続きを読む

~ N1, の気 これ を $ F, 必68. 〈等温変化 ・ 定積変化・定圧変化 > なめらかに動くピストンがついた円筒容器内にn [mol〕の 理想気体が入っている場合を考える。 気体は外部から熱を吸 PA 図 1 収したり, 外部へ熱を放出することができる。 理想気体の内 部エネルギーは, 分子の数と絶対温度 T [K] のみで決まる。 この理想気体の定積モル比熱 Cv_[J/(mol・K)〕 や定圧モル比 Cp [J/mol-K)] は,温度によらず一定である。 気体の圧 カ [Pa] と体積V[m*] の関係を表した図(図1)を参照し て,次の問いに答えよ。 気体定数はR_J/(mol･K)〕 とする。 〔A〕 温度の等しい状態Aと状態Bを考えよう。最初、気体は圧力 ^ [Pa], 体積 Va [m²], 温度 T 〔K〕 の状態Aにある。 状態Aから状態B(圧力 DB [Pa], 体積 VB 〔m²〕,温度 T1, ただし VB<VA)に達する過程はいろいろ考えられる。 過程 I は, 等温変化により状態A から状態Bへ変化させる過程である。 過程Iで気体が外部からされた仕事を W 〔J〕, 外 部から吸収する熱量を Q1 〔J〕 とする。 このときW と Q の間に成りたつ関係式を求めよ。 〔B〕状態Aから状態Bへ変化させる過程ⅡIⅠは,まずピストンを固定して外部から気体に熱 を与えて状態Aから状態 C (圧力 DB, 体積 VA, 温度 T2 〔K〕) まで変化 (定積変化) させ, そ の後圧力を一定に保ちながらピストンを動かして状態Cから状態Bへ変化 (定圧変化) さ せるという過程である。 PB(T=T₁) II DB 0 III D 1 VB I III C(T=T₂) II A(T=T₁) VA V (1) 過程ⅡIで気体が外部から吸収する熱量 Q2 〔J〕 は, 状態Aから状態Cへの変化で気体が 外部から吸収する熱量と, 状態Cから状態Bへの変化で気体が外部から吸収する熱量の 和で求められる。 Q2 を Cv と Cp などを用いて表せ。 (2) 過程ⅡIで気体が外部からされた仕事 W2 〔J〕 , DB, VB, V』 を用いて表せ。 (3) (2)の結果と熱力学第一法則を用いて,過程ⅡIで気体が外部から吸収する熱量 Q2 を求め,

物理/ 2物体の運動方程式の問題です。 手で押されたとき、物体Aから手に受ける力というのはないのですか？またここの範囲がすごく苦手なのですが何を覚えてどういった手順でとくと良いですか？早めに教えていただけたら嬉しいです。

42物体の運動方程式 m2 なめらかな水平面上に質量 5.0kgの物体Aと質量 3.0kgの物体Bを接触させて置き, A を 16Nの力で水平右向きに押したところ, AとBは同じ加速度で運動した。 加速度 はどの向きに何m/s2 か。 StepO A について Step1 Step2 Step 16N B 1/4 mg = F Bass 243/ SULE B. -f[N] f†F=16 Step B について Step Step2 Step3 * F = 16-fº 8 A A 30×α = 16 a = 32 ◎右向きに3.201² 4 ·2··0m/5² →Aから受ける力 fENT Sam 500 Too a= 16² 2.0M/S 80 Bの合力にfだけだから 3² F²= f mas FI 400 3.0xa- 1500 ma = F F 5.0xa = 16-f-@ @ @ I`I!/ 5.0 xa +3.0 xa = 16-ftf va-12

物理 : 物体の運動方程式の問題です。 なぜ加速度の矢印が右向きなのかわかりません。

tasaap to 600 1 1物体の運動方程式 MANBORRES なめらかな水平面上に質量 0.40kgの物 体を置いて,糸1を物体の左側に,糸2 を物体の右側につないだ。 糸1を水平左 向きに50N, 糸2を水平右向きに 8.0N の力で引いたところ, 物体は運動を始め た。物体の加速度はどの向きに何m/s2 0.40x9:30 か。 F=0.40×3.0 2 2 1物体の運動方程式 240 ? Step ① 図に力をかきこもう! a Step② (矢印の向き 12²=1.5m/53-4 m Step3 運動方程式を立ててみよう! 3.0N に加速度の向きを表す矢頭 か )を記入しよう! T₁2 14 500 N 1.2m/5² 右向きに7.5m/5² OSHOOT F=80-5.0 5 = 3.0N 祇園 あ 速 2

（3）の問題についてです。 なぜ6秒後に地面に達したことになるんですか？解説お願いします。

Step 3 解 33 気球からの鉛直投げ上げ 一定の速さ 4.4m/sで鉛直に上昇している気球から、 鉛直上向きに小石を投げ上げたところ 4.0s後に小石と気球はすれ違った。ただし、 小石を投げ上げても気球の速度は変わらないものとする。 高二 (1) 小石を投げ上げたときの小石の地上から見た初速度を求めよ。 解答編 p.18~21 (2) すれ違うときの, 気球に乗っている人から見た小石の速度を求めよ。 1 (3) 小石は気球とすれ違ってから2.0s後に地面に達した。 小石を投げ上げたときの気 球の高さは地上からいくらか。 値

なぜ、ここにθがあるのかが分かりません。

出題パターン 25 曲面上の円運動 点Aで質量mの小物体を静かに放した場合 の運動を考える。重力加速度の大きさを!! とす 物体が点 R (LAPR=0) を通過するときの速 さぁ (1) であり、面から受ける垂直抗力 は (2) である。がある値より小さい場合 は、物体は点Sを通過したあとも、しばらく面 上をすべる。 Q B そして、ある点T (LSQT = 9) に達したときの速さを1とすると､点で 物体が面から受ける垂直抗力は(3) となる。 そして4=Pの点T で面から離れて空中に飛び出したとする。 このとき cos Po=(4) という関係が成り立つ。 また点 To で面から離れるときの物 体の速さをg, a b で表すと (5) となる。 解答のポイント! 面から離れる垂直抗力N=0の条件を活用する。 解法 (1) 求める速さは,力学的エネルギー保存則 より (図7-9), (高さ0の点はSにとる) A P 1 mga= mvi'mga (1-sin0 ) 2 点A 点 R ,,=v2gasino ①袋 (2) 図 7-9のように点Rを通過する瞬間を回る 人から見て、円運動の解法3ステップで解く。 図7-9 STEP1 中心は点P, 半径は, 速さは D, である。 STEP2 遠心力を図7-9のように作図。 STEP3 回る人から見た半径方向の力のつりあいの式と①より Vi 垂直抗力N=m + mgsino=3mgsino a 86 漆原の物理 力学 R Po 遠心力 m2/2² R 4 N₁ 18 8 asine 中心 a

黒ペンで星マークつけてる所なんですが、 なぜ、k(1.5l-l)=mgになったか分かりません ❶角度θが生じたのは2lの時なんで2lではないんですか？ ❷なぜ、＝mgと書き換えれるんですか？

出題 23 円すい振り子 長さのばねの一端を固定して、他端におも りをつるしたら、ばねの長さは1.5になった。 次に図のように、 ばねがいつも鉛直線と角を なすようにおもりを水平面内で円運動させた。 0 このときばねの長さは21であった。 重力加 速度の大きさをgとする。 (1) は何度か。 (2) おもりの回転周期Tはいくらか。 解答のポイント! 「大地から見る」のか, 「回る人から見る」のかをはっきりさせること 解法 回る人から見て、円運動の解法3ステップで解く。 STEP1 回転中心は点 0, 半径rは27 sin 0 ① 速さはひとおく。 (ココは STEP2 遠心力は図7･5のようにな 中心で る。 ない! ya STEP3 物体に働く力は図7-5のよ うに書けるが、特にばね定数kは与 えられた条件より、おもりの質量をm として､ 遠心力 m v と mg (1.51-1)=k.0.54mg www ここで回る人から見るとおもりは 静止しているので、x,y 方向の力のつりあいの式より xkl sinem v² Y y: kl cos0=mg 2011), cost=0.5 .. 0=60° 1. 2. 3, 6D. v=√√3gl まって、周期は、 T= ( 1周の長さ 2πr) (速さ) 221 sin60° √3gl =2xV 9 21 oooooooooooo 図7-5 STAGE07 中心 円運動 83