偶力が並進運動をしないで回転運動だけをするのはわかりますが、｢並行で逆向きの2力｣ 「並行で同じ向きの2力」は、並行運動も回転運動もするってことで合ってますか？それとも、並行運動だけで着るんですか？

2 剛体にはたらく力の合力と重心 本棚が,上の段だけに本を入れると倒れやすくなるのはなぜだろうか。この節では、 剛体にはたらく力の合力と重心の求め方や、 剛体の傾きと転倒について理解しよう。 A 剛体にはたらく力の合力 質点にはたらく複数の力の合 力を考えたように、1つの剛体 に複数の力がはたらく場合も、 並進運動や回転運動に対する効 果が同じとなるような1つの力 として,合力を考えることがで きる。 ●平行でない2力の合力 F1, 君が平行でない場合,これら の2力をそれぞれの作用線の交 点まで移動して,平行四辺形の 法則によって合成すると,合力 が得られる(図25)。 ②平行で同じ向きの力の合力 図26のように,下が平 行で同じ向きの場合の合力ア を考える。 F2 F 合力 F2 図25 平行でない2力の合成 A ーム Fi 0 (大きさF) 7 の 10 (大きさはFi+F2) B F2 (大きさ 2 ) 図 26 平行で同じ向きの2力の合力 点0のまわりの力のモーメントの和について Fi.h-F212=0 であるから,点は, h:l2=F2: F1 となる位 置にある。 (大きさはF-F2) (大きさF2) 2力とつりあう力を声とする と,合力の大きさは,声の 大きさと同じF1 + F2, 向きは 逆向きで, 同一作用線上にある。 また,同図より, 合力の作 用線は, 線分ABを力の大きさ A B (大きさFi) 合力 の逆比 F2: F1 に内分する。 図 27 平行で逆向きの2力の合力 点 0 のまわりの力のモーメントの和について 3 −F₁· h₁ + F2·l₂ =0 であるから,点は,L:L=F2:F, となる位 置にある。

(3)tanθ=ma/mgになるのはなぜですか？

基本例題33 電車の中の単振り子 基本問題232 234 長さLの糸の一端に質量mのおもりをつけて,これを電車の天井につるして単振り子 とする。 重力加速度の大きさをg として 次の各問に答えよ。 (1) 電車が水平方向に速度で走行している状態で, おもりを電車に対して静止させ おもりにはたらくが たとき,糸はどの方向になるか。 Forfashhat (1)の状態で,単振り子を小さく張らせたときの周期はいくらか。 (3) 次に, 図のように, 電車が水平方向に大きさαの 一定の加速度で走行しているとする。おもりが単振 小生も加わる 動の中心にあるときの, 糸と鉛直方向とのなす角を 0 とすると, tan はいくらか。 (4) (3)での単振り子の周期を, L, g, a を用いて表せ。 (S) a (1) おもりに慣性力ははたらかな 指針 (1) (2) 電車は等速直線運動をして おり,おもりに慣性力ははたらかない。 したが って,単振り子の運動は、電車が静止している 場合の状況下のものと同じである。 解説 いので,糸は鉛直方向となる。 L (2) 単振り子の周期Tは, T=2π g に a (3) (4) 電車は等加速度直線運動をしており、 電 車内から見ると, おもりには糸の張力 S, 重力 mg, 慣性力 maがはた らく。これらのつりあう 位置が,単振動の中心と なる。 重力と慣性力の合 力は鉛直方向から 0傾 いた方向になり見かけ の重力mg'がその方向 にはたらくとみなせる。 ma mg' mg (3)糸の張力 S, 重力 mg, 慣性力maの3力が つりあう位置が単振動の中心となる。 ma a tan0= mg g (4) 見かけの重力加速度の大きさ g' は, g'=√√g²+a² 求める周期をT' とする。 T' は, (2) の T の式 でg を g′に置き換えて求められる。 =2 L T = 2x√1 = 2π√ √ √ g² + a² LE 9. 単振動 113

丸で囲った部分はどこから出てきたんですか？

例題 2.2 2次元極座標系では、 図2.10のように直線 OP 方向を方向,それに垂直な方向を 0 方向と呼 び,それぞれの方向の単位ベクトル er, ee を基 本ベクトルにとる。 これらの基本ベクトルはP の位置が変わると方向が変わるため時間的に変動 2次元極座標と円運動 [9] 方向 y ee P 方向 er To O ・T する. (1)ere の時間変化について der de dee do ee, dt dt dt er == dt (2.33) 図 2.10 が成り立つことを示せ. (2) 等速でない円運動の場合について,質点P の加速度αの成分および 0成分を求めよ. 笑 合 (1) 2つの極座標基本ベクトルを直交座標基本ベクトルを用いて表すと er= cosQi+ sin Oj ee = - sin0i+ cos0j dt したがって der de do (-sin 0 i + cos 0 j) = = -ee dt dt dee de de dt となり (233) が導かれる. at(coshi+sinoj) = -er dt r = rer である. 円運動の場合は (2)2次元極座標での位置ベクトルの表示は r dr/dt=0であるから, 速度ベクトル, 加速度ベクトルは極座標成分で表すと dr der de となる. 2= =r =r dt dt eer dt dv do dea a² 0 a= =r T dt dt dt dt2 2 do d² ==r er+r. dt dt2 ee

2枚目の写真が自分の考え方なんですけどなんで3倍振動と5倍振動にならないんですか？教えてください🙇

引き出す てて音を聞いた。 すごとにBで開 ・振動数は何Hz その後、C 聞こえる音はそ なお、クインケ 16 東海 さがある。た 弦から出る 00Hzのおんさ なりが生じた。 じなかった。 -171 図のように,円筒形のガラス管を空気中で鉛直に立て,その中に 水を入れる。 ガラス管の底と水だめはゴム管によりつながれており, ×180 水だめを上下することにより管内の水位を調整できる。いま,管口 近くにスピーカーを置き, 振動数が450Hzの音を出し続ける。 この状態で管内の水面を管口近くまで上げ, そこから水面を徐々 最も大きく聞こえ, 距離が 55.0cmのときに再び音が最も大きく聞 に下げていくと, 管口から水面までの距離が170cmのときに音が こえた。このとき,スピーカーから出ている音の波長はアcm, 音の速さは m/sである。 ガラス 2 スピーカー 水だめ cmの位置である。ま ここで、管口から水面までの距離を55.0cmに固定する。このと き、管内の空気の密度が時間的に変化しないのは管口から [18 千葉工大] 182 た水面の位置をそのままにして、スピーカーから出る音の振動数を450Hzから徐々に 大きくすると、次に音が最も大きく聞こえるのは,振動数が エHz のときである。 ただし、開口端補正は音の振動数によらず一定とする。 × 189 気柱の振動■図の太さ一様な管は,ピ ストンBを動かして,管口AからピストンBまで の長さを調節できるようになっている。 音源から振動数の音波を出しながら,Bを動かしてをしにしたらよく共鳴した。 続いてBをゆっくり動かしたら,しがのとき再びよく共鳴した。 開口端補正は無 視する。 (1) 音波の波長を, l を用いて表せ。 (2), 音波の振動数をfから次第に大きくしたら, 振動数がf' のときまた よく共鳴した。 4 人をする f'はfの何倍か。 ■さを,m,s 数は変わら 最大) 1 ヒント 185 2 つの経路の経路差は,引き出した距離の2倍ずつ長くなっていく。 186 弦を長くすると, 基本振動の波長が長くなり、 振動数が小さくなる。 187 (4) 振動数が (3)の結果と等しいことを利用する。 188 (ウ) 空気の密度が時間的に変化しないのは、定在波の腹の位置である。 189(2) 気柱の長さが - 波長の何個分かを考えるとよい。 -182

有効数字で質問なんですけど2.0×150の答えってどうなりますか？掛け算の場合最も桁数の少ない数字に合わせるとあるので3桁の数字をどうしたら良いかわからなくて、お願いします！

① 測定値の計算と有効数字 日本の た。こうして得た数字の 3, 5, ゆ た意味のある数字なので、これらを 有効数字 けたすう たこの例で,「有効数字の桁数は3桁である」という。有 せいみつ 効数字の桁数の多いものほど、精密に測定したことになる。 いまこの質量357g をkg の単位で表すと 0.357kg となる。 このとき, 0.357kg くらい 0位どりの0 なので、 有効数字の桁数には数えない。 したがって, 357gも0.357kg もどちらも有効数字は3桁である。 p.280 な重 がある。 5 太陽と 測定値には必ず誤差が含まれる。 測定値どうしの計算では, 有効数字を適切に扱 10 うために,次のような点を考慮しなければならない。 ■かけ算、わり算 しゃごにゅう 桁数 (四捨五入した後) とする。 測定値どうしをかけたりわったりするときは,通常, 最も少ない有効数字の 10 約 1 電子の 約 しかし ときに の0を ■指数 15 例えば 15 :縦 26.8cm, 横 3.2cmの長方形の面積 26.8cm×3.2cm=85.76cm² 答え 86cm² 3桁 2桁 2桁 (1) であ ■足し算、引き算 五入によって測定値の末位が最も高い位のものに合わせる。 た 例:21.58cm の棒と8.6cm の棒を継ぎ足した長さ 21.58cm + 8.6cm = 30.18cm 小数第2位 小数第 ■整数や無理数の扱い 整数や無理数は測定値ではな 答え 30.2cm 小数第1位 測定値どうしを足したり引いたりするときには,通常, 計算した結果を四捨 1 20 負の 20 NJ 10 25

(2)なんですけど、答える時になんで2100mとそのまま書かずに2.1×10³となるんですか？

分析 基本例題 4 加速度運動のグラフ 作図 図は直線上を運動する物体の速度と, 出発してか [m/s] らの時間との関係をグラフ化したものである。 20 (1) t=0s~40s, t = 40s~100s, t=100s~150s における加速度を求め, α-tグラフをつくれ。 (2) 150秒間に進んだ距離を求めよ。 0 40 100 150 t(s) 考え方 vtグラフにおける直線の傾きが加速度を, グラフと時間軸に囲まれた部分の面 ? 積が移動距離を示すことを利用する。

(2)がわからないです。解説お願いします🙇‍♀️

基本例題 69 クーロ 右の図のように, x軸上の点A,Bにそれぞれ +α, -g (g>0) の電気量をもつ小球があり,それらの間の距 離は2aである。 小球の半径は αに比べて非常に小さい とし、また、クーロンの法則の比例定数をkとする。 (1)2つの小球間にはたらく静電気力の大きさはいくらか。 C +q -q a A Bx (2)線分AB の垂直 2等分線上で,x軸よりαの距離にある点Cでの電場の強さEc を求めよ。 また,その向きを矢印で示せ。 指針 (1) クーロンの法則 「F=k- 9192 22 EA (2) 点A, Bにある電荷が点Cにつくる電場をそれぞれ EA, EB とすると Ec=EA+EB (+1C) 向き C Ec 2 解答 調暦 (1) 静電気力の大きさ F=k9.qz=klz (2a) 2 k- 4a² (2) AC=BC=√2a であるから |EA|=|EB|=k- = =k- EB 145° 45° A(+q) B(-g) x (√2a) 2 2a2 図より Ec=2×|EA | cos 45° POINT FとEを混同するな =√2|EA| = √2kg 2a2 静電気力Fk9192, 電場E=k- 向きは図のようになる。 22

(１)、(2)が回答を読んでも分からないので解説よろしくお願いします🙇‍♀️

長さ0.30mの2本の軽い糸の下端にそれぞれ0.50kg の小球 A, B をつけ, 等量の正電荷を与える。 2本の糸の 上端を一致させてつり下げると2本の糸は90°の角度をな した。 クーロンの法則の比例定数を 9.0×10°N･m²/C2 重 力加速度の大きさを10m/s2 とする。 0.30m 90° 0.30m A B (1) 小球Aにはたらく静電気力の大きさ F[N] を求めよ。 (2) 小球Aのもつ電気量g [C] を求めよ。 指針 A, B ともに, 重力 mg, 静電気力 F, 糸の張力Tの3力がつりあう。 解答 F mg =tan45°=1 0.30m 45° 45° 0.30m FA T T B F 0.30√2m mg mg (1) このとき, 糸と鉛直線とのなす角は (90°÷2=) 45° となり, A, B にはた らく力は上図のようになる。 図より よってF=mg=0.50×10=5.0N (2) つりあいの状態でのAB間の距離は r=0.30√2m クーロンの法則 「F=k9192」より 5.0=(9.0×10°)x- 22 g2 (0.30√2)2 よって g=1.0×10-C

解き方教えてくださいお願いします

本例題 5 等加速度直線運動のグラフ 15.16 解説動画 図は,電車がA駅を出てから直線状線路を通ってB駅に着くまでの速 と時間の関係を示すグラフである。 (1) A駅を出てからB駅に着くまでの, 加速度と経 過時間の関係を示すグラフ (a-t図) をつくれ。 (2) A駅を出てから40秒間に進んだ距離は何mか。 ) A駅とB駅の距離は何mか。 速さ 20 10- (m/s) 0 40 100 150 時間(s) ます

これの(2)と(3)が解説を読んでも分からないので教えて頂きたいです！！

基本例題 2 速度の合成 4,5,6 解説動画 流れの速さが2.0m/sのまっすぐな川がある。 この川を,静水上を4.0m/sの速さで進む船で 移動する。 2.0m/s 2.0m/s (1) 同じ岸の上流と下流にある, 72m離れた点A と点Bをこの船が往復するとき,上りと下り に要する時間 t [s], t2 [s] をそれぞれ求めよ。 a (4) 13060m 72m A (2) この船で川を直角に横切りたい。 へさきを向けるべき図の角0 の値を求めよ。 ◆(3) (2) のとき, 川幅60m を横切るのに要する時間 t [s] を求めよ。 BAの向きに 4.0+(-2.0)=2.0 指針 (2) 船 (静水上) の速度と川の流れの速度の合成速度の向きが, 川の流れと垂直になればよい。 解答 (1) 上りのときの岸に対する船の速度は 72 [注] 川を横切る船は, へさきの向きとは 異なる向きに進む。 Q R 60° 2.0 (3)合成速度の大きさを v [m/s] とすると, 4.0m/s v 60% 直角三角形の辺の比より P2.0m/s v=2.0x√3m/s m/s だから= =36s 下りのときの岸に対する船の速度は ABの向きに 4.0+2.0=6.0m/s 72 6.0 だから t2= -=12s (2) 船が川の流れに対して直角に進むの で,右図のように, 船 (静水上) の速 度と川の流れの速度の合成速度が, 川の流れと垂直になる。 ここで △PQR は辺の比が1:2:√3の直 角三角形である。 よって 0=60° この速さで60mの距離を進むので 60 t=- 2.0x√3 60×3 2.0×3 -=10√3s ここで,√31.73 として t=10×1.73=17.3≒17s [注 √3=1.732 ··· や, 21414... など の値は覚えておこう。