この問題の解き方が全然わからないです、よかったらお願いします🙇‍♀️

物 理 1(配点 33点) 図1のように,一様な正方形の板から円筒をくり抜いた物体Qを,なめらかな水平 面上に置く。物体Qの円筒の半径はrで, 円筒面はなめらかである。円筒の中心を点 0とし,AOB および COD をそれぞれ板の各辺に平行な直径とする。水平面にはガイ ドが取り付けられており, 物体Qは水平面上をガイドに沿って AB方向になめらかに 動くことができる。なお, 図2,3,4は,この装置を鉛直上方から見た図である。 ガイド B 0 ガイド 図1 はじめ,図2のように, 物体Qを動かないように固定しておく。質量 m の小球Pを 物体Qの円筒面に接するように水平面上に置き, 円筒面に沿って初速0を与えたとこ ろ,Pは水平面上をQの円筒面に沿って等速円運動をした。 ガイド Q 固定 P. Vo 10 A B r D ガイド 図2 水平面

問4でr-rcosθはどこを指し、なんのために求めたのですか？

m=N。 次に、図2のように物体Qを動がないよすに固定して、質量mの小球PをQの円 2 筒面に沿って速さ v。の等速円運動をさせておく。この状態から, 小球Pが点Aを通過 する瞬間に物体Qの固定を解き,図3のようにQをA→Bの向きに大きさαの加速度 で等加速度運動をさせる。 ガイド Q 水 P A 平 B Vo 0 ma E トート00 D ガイド 図3 問3 物体Qから見た小球Pの運動を考える。このとき, 小球P にはたらく慣性力の 大きさはいくらか。また, この慣性力の向きはどちら向きか。 A→B, B→A, C→D, D→Cのいずれかで答えよ。 B→A F=ma 問4 小球Pが ZAOE=0となる点Eを通過する瞬間の,物体Qに対する小球Pの 速さと,PがQの円筒面から受ける垂直抗力の大きさはそれぞれいくらか。 問5 小球Pが物体Qの円筒面から離れずにQに対して円運動を続けるための, Qの 加速度の大きさαの範囲を求めよ。 くX 2 い2 >rw 20

3番までは一応わかったのですが4番と5番がどうしても分からないので教えてください😭😭😭😭

応用例題3 自由落下と斜方投射した物体の空中衝突 原点0から水平方向 (x 軸方向)にLだけ離れた点Bの 4 真上で、高さの点をAとする。時刻を3D0Sに点0か ら初速度で弾丸を水平となす角0の方向に打ち出すと 同時に,点Aから小球を自由落下させた。重力加速度の 大きさをg.鈴直上向きをy軸正の向きとする。 (1) 点Aから自由落下する小球の時刻』でのy座標を求 めよ。 (2) 点0から打ち出した弾丸がx=Lに到達したときのy座標を求めよ。 (3) 弾丸が小球に必ず衝突するにはム h@の開にどのような関係があればよい か。 (4)弾丸が小球に衝突するまでの時間をL. . ぬを用いて装せ (5)(3)の関係を満たしていても, OB が地面の場合は弾丸が小球に空中で衝突する とは限らない。弾丸が必ず小球に空中で衝突するための Do と L. h, gの関係 を表せ。

解答で水平方向に移動させた後の斜めになっているところがなぜL+D–dになるのか分からないです。

図のように,ばね定数がkのばねの右端を壁に固 定し,左端に軽い糸を取りつけ,なめらかに回る軽 滑車 k い滑車に通す。糸の端に質量が mの小球をつなぎ, なめらかで水平な床の上に置いたところ, 床から離 れることなく静止した。この状態で, 滑車から小球 まで鉛直に伸びる糸の長さは L,ばねの自然の長さ からの伸びはdであった。鉛直下向きにはたらく重 カ加速度の大きさをgとする。ただし,滑車や小球 の大きさは十分に小さいと仮定する。 (1) 小球が床から受ける垂直抗力カの,大きさと方向を求めよ。 (2) 床から離れないように小球を手で水平左向きにゆっくり移動させると,ばねの自然 壁 L m 床 の長さからの伸びが Dになった。ただし,ばねの左端は滑車よりも右側にあるものと する。移動後の糸の張力の大きさを求めよ。また,この移動の間に手が小球にした仕 事を求めよ。 (3) (2) の移動の後に,小球から静かに手をはなすと, 小球は床から離れることなく水平 右向きに動き始めた。小球が床から離れないために,質量 m が満たす条件を求めよ。 また,手をはなした瞬間の小球の加速度の大きさを求めよ。ただし, L>dが成立し

tanαの分母であるmgはどこにいったのですか？この式の途中計算教えてください

(3)で求めた F。 を代入すると sinlo_(M+m)gtana tan Oo tan a %D COs O。 mg m

(1)はなんで(1-d/R)^2を(1-2×d/R)にかえるんですか?? あとなんでこういう風に書きかえれるんですか?

222. ニュートンリング 図のように、平面ガラスの上に, 光」 oY 曲率半径Rの平凸レンズを凸面を下にして置く。上から 11 波長えの単色光をあてると,レンズ下面とガラス上面で反 面奏 R 射する光が干渉して, 明暗の環が観察された。 (1) レンズの中心Cから距離かはなれた点Bにおいて, 国 空気層の厚さがdであったとする。dを, R, rを用い て表せ。ただし, R>dとする。とき、 T目 D A Jd C-rー B (2) m=0, 1, 2, …として, 反射光が強めあう条件式と, 弱めあう条件式を示せ。 (3) 点0から見ると, レンズの中心Cは明るいか, 暗いか。 さ (4) R=100m, ス=5.0×10-7mとしたとき, 中心から数えて5番目の明環の半径は何 cm か。 くれると 7n 12」.2 の明伝ー DS1 ートフ A +ャ + Lフ n2 コ

ヤングの実験、回折格子、薄膜に必要な公式教えてください🙏

なぜ水平方向で考えないといけないんでしょうか？

|発展問題(本誌 p.119~p.120) | 193 力のモーメントのつりあい の向さ平水 考え方」物体 ABCD が受ける力には, 3本の棒にはたらく重力と点Bにはたらく糸の張力がある。点 Bのまわりの力のモーメントのつりあいを考えることにより, 棒BCの傾きの角0を求める。 (1) 棒 AB, BC, CD にはたらく重力の 作用線と点Bの間の距離をそれぞれ h, ha, hs とすると, 右の図aから, h」 h2 30 0aial-W ntel W 020o1S B 2 0 -cos0 h=2 A mgy M=T.a mg h==- sine -sin0 2 Cs ths 0点Bから点Cまでの 水平距離はIsindであ り,点Cから棒CDの重 心(中点)までの水平腫 hュ=lsin@-, cosd® "Cosgo 2 V mg D 図a 棒 AB, BC, CD にはたらく重力の, 点Bのまわりの力のモーメントをそれぞれ M., M2, M3 とすると, Mi=mg·h= 1 -mglcos0 2 -cosd である。 2 M2=-mg·h2=- -7mglsin0 ミ、1 2 Ms=-mg·hs=ーmgl(sin0- -cosé 2 Tきらも大の 大の代平ホ ot 固 棒AB…mglcos0, 棒 BC…ーmglsin0, 2 2 棒 CD…-mgl(sin0-cos0) 1 るを開 (2) 点Bのまわりの力のモーメントのつりあいから, 1 -mglcos0- 2 Vim mglsin@-mgl(sin0- cose)=D0 2 cos0-sin0-2(sing- cose)=0 -Cos0)=0 2 2cos0-3sin0=0 よって, tan0= Sind _ 2 2 CosO 3 3 200mle 126

(3)がよく分かりません。 ヒントを見てもなんで平均の速さを瞬間の速さとみなすのか意味がわからないです…そういうものなのでしょうか？

3, 例題2 ヒント) 5 ●加速度 斜面上を一定の加速度でまっすぐにすべベり降りる物体について、 打占田 隔0.10秒の記録タイマーで位置を測定したところ,次の図の点A~Eの結果を得た D C E A B - 0.044 m * -0.062m -0.080m -0.098 m (1) AB, BC, CD, DE の各区間について, 平均の速さを求めよ。 (2) となりあう2つの区間 AB-BC, BC-CD, CD-DE について, (1)で求めた平 均の速さの差をそれぞれ求めよ。 (3) (2)の結果をもとにして, この物体の加速度の大きさを求めよ。 ヒント) (3) 点Aが打たれた時刻をt=0sとして, 例えば,区間 ABでの平均の速さ をt=0.05 s(中央の時刻)における瞬間の速さとみなす。 →2, 4

字と図共にクソ汚くてすみません。 コンデンサーのスイッチ開閉、極版間隔2倍にする問題の閉じている(閉じたまま)状態は電気が溜まった状態を常識として問題にしているんですよね？ いまいち、電池とコンデンサーの電位が同じになるのがよく分からないです、、、

ES C CVS Q Vo. V:Fd cu. J4. E ニ 極板門と電池のぬき企 A 等しくなるきで電子が移動する。 しくなり幸子止まる。 愛 がたまった状態 が持される CUROO Ve. Ted. 2d Vo Ve. Q: CV- 量:一後。 を場:土は さC 2V. アヨ:ハ 24. 帰: 「信 V-Ed 20 po5