物理　<物体の法則と等加速度運動> ２１番(2) 2枚目の写真の解答の図c なぜ、物体Bの垂直抗力の反作用が、物体Cに作用しないのですか？？ 物体Aの垂直抗力が物体Cの反作用になるなら、物体Bは物体Cに接しているから、物体Bの垂直抗力も反作用になると考えました。 ... 続きを読む

?? 6/3 21. <運動の法則と等加速度運動〉 A B C 9x) M 図のように, なめらかで水平な床の上に質量Mの直 方体の物体Cが置かれている。 Cの上には質量mの 物体Aがあり, Aから軽い糸を水平に張って滑車を通 て,その糸の先端に質量 MB の物体Bを取りつけ, 鉛 直につり下げる。 Bの側面はCと接しており, AとC, BとCの間には摩擦力ははたらかないものとする。 重 力加速度の大きさをg として,次の問いに答えよ。 (A) A, B, C を静止させるために,Aには水平方向左向きに,Cには水平方向右向きに で押して力を加える。 (1) A を押す力の大きさはいくらか。 (2) C を押す力の大きさはいくらか。 かに毛をけなすと

⑴は比を使って⑵は重さから点Oを中心として2：3として考えるのはあってますか？解説と違くてこの考え方でもいいんですか？

基本例題16 力のつりあいとモーメント Shap 図のように, 長さ1.0mの軽い棒の両端A, Bに, 基本問題 134,138 それぞれ重さが30N, 20Nのおもりをつるし,点0 にばね定数 2.5×102N/mの軽いばねをつけてつるし い たところ,棒は水平になって静止した。 2.5×102N/m A 30 B (1) ばねの伸びはいくらか。 trolase 1.0m 30 N 20 N のの弾性力の大きさは, (2.5×102) xx〔N〕である。 鉛直方向の力のつりあいから, (2.5×102) xx-30-20=0 x=0.20m (2) AO の長さはいくらか。 指針 棒(剛体) は静止しており, 棒が受け る力はつりあっている。 また, 力のモーメントも つりあっている。 (1) では,鉛直方向の力のつり あいの式を立てる。 (2)では,点0のまわりの力 のモーメントのつりあいの式を立てる。 解説 (1) 棒が受ける力は, 図のようになる。 ば ねの伸びをxとする と、フックの法則 「F=kx」 から, ばね (2.5×102) Xx [N] 30N 20 N (2) AOの長さをL〔m〕 とすると,BO の長さは, (1.0-L) 〔m〕 と表される。 点0のまわりで力の モーメントの和が0となるので 30L-20(1.0-L)=0 L=0.40m Point 力のモーメントのつりあいの式を立て るとき,どの点のまわりに着目するのかは任意 に選べる。計算が簡単になる点を選ぶとよい。

反発係数の式は直線上の衝突でしか使えないのは何故ですか？

22 30 なめらかな水平面上に静止して いる質量Mの小球Bに質量m の小球Aがx方向への速度 v で 弾性衝突した。 衝突後、図のよう にAはx軸から角度8(>0)の方 向に速さで運動し, Bは角度 0 この方向に速さVで運動した。 A A B 0 Vo x M 10 m (1)x方向およびそれに垂直な方向での 運動量保存則の式を示せ。 (2) エネルギー保存則の式を示せ。 B V (3)vVの大きさを,m, M, vo を用いて表せ。 0 を用いてはいけ ない。 (4)Mとm が等しいとき, 角度はいくらになるか。 鼻だ。 (東邦大)

(5) 相対加速度の考え方が分かりません。

19 基 なめらかな水平面 S., S2 と鉛直面 S からなる段差のある固定台がある。 面 S 上に,質量M の直方体Aを面 S3 に接す るように置く。 Aの上面はあらく,その高 さは面Sの高さに等しい。 質量mの小物 B vo S1 S3 A S2 体BとAの間の動摩擦係数をμとし,重力加速度をgとする。いま, Bを初速v で水平面 S, 上から, Aの上面中央を直進させたところ,A は運動をはじめ,ある時刻 t 以後,両物体の速さは等しくなった。 BがA上に達した時刻をt=0とする。 時刻 to より以前の時刻におけ るBの速さは (1)で,Aの速さは (2) である。 toは(3)で, である。 また, BがA上を進んだ距離は そのときの速さは (4) (5) である。 (岡山大) (大工)

(3) マーカーのところの意味がわかりません。Aは自由落下じゃないんですか？

を求めよ。 17 基質量 M の気球B (内部の気体も含む)が,質量 mの小物体Aを質量の無視できる糸でつるして, 一 B 定の速さで上昇している。 重力加速度をg とし, 空気の抵抗および物体Aにはたらく浮力は無視でき るものとする。 1 A (1) 糸の張力Tはいくらか。 ひ (2) 気球Bにはたらく浮力 Fはいくらか。 また, 外部の空気の密度を p とすると,気球の体積Vはいくらか。 物体Aが地面からんの高さになったとき, 糸を切断した。 (3)Aが地面に到達するまでに要する時間 to はいくらか。 (4) 糸が切断された後, 気球がさらにんだけ上がったときの気球の速 さひはいくらか。 (信州大)

(3)(6) ２枚目の写真のマーカー部分で、なぜF≦μRになるんですか？ FとμRはそれぞれなんの力ですか？

14 * 基 水平な粗い床の上に, なめらかな 斜面をもつ質量 M の台が置かれている。 斜面の角度は30° である。 質量mの小 物体Pが,天井に固定された糸で斜め 上方に引張られ, 斜面上の点Aで静止 していて, 糸が鉛直方向となす角度も 30°である。Pの床からの高さをんとし, 重力加速度をg とする。 P m A M 30° B 30° 01 (1) 糸の張力T, およびPが斜面から受ける垂直抗力 N をそれぞれ求 めよ。 (2)台が床から受ける静止摩擦力F と垂直抗力R をそれぞれ求めよ。 (3) 台と床との間の静止摩擦係数μはいくら以上か。 糸を切るとPは斜面に沿って滑り出した。 一方, 台は静止していた。 (4)Pの加速度α, およびPが斜面から受ける垂直抗力 N2 を求めよ。 (5) 糸を切ってから,Pが斜面を滑り, 下端Bに達するまでに要する 時間を求めよ。 また, Bに達したときの速さを求めよ。 (6) このようにPが斜面上を滑っている間, 台が静止しているために は,台と床との間の静止摩擦係数μはいくら以上であればよいか。 (山形大 + 徳島大)

最後の問題は板について運動方程式を立てて解けないのですか？

15 基 天井から糸yでつるされた定滑車に糸α をか け, 左には質量mの物体Aを,右には質量mの板 をつるす。 Aと床の間を糸β で結び, 板上に質量 M の物体Bを置く。 滑車は滑らかで質量は無視でき, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 糸α,β,yの張力はそれぞれいくらか。 a a A (2) 糸β を切ると、 全体が動き出した。 m 糸 B (ア) Aの加速度はいくらか。 また, Aが距離んだ B け上がるのにかかる時間はいくらか。 TITTZ DAM 板m

500gの物体に2.0Nの力を加えた時の加速度 (4.0m/s2 10.0kgの物体に12.0Nの力を加えた時の加速度 (1.2m/s2 750gの物体に5.4Nの力を加えた時の加速度 (7.2m/s2 これ答えあってますか？💧

力学（バネ）の分野で質問があります。11の答えは（ア）の同じなのですがなぜそうなるのかわからないです。元の位置に戻ろうとするから逆向きなのではないのですか？教えて頂きたいです。

【3】 以下の問題文を読んで [ した向きと11 (7) 同じ、(イ) 逆) 向きに大きさ [12 〔N〕の力がはたらく。このとき、ばねに蓄え られる弾性エネルギーは、13[J] となる。 いま, 物体に加えた力を取り除くと物体は振動し、物体の速 [d] その記号を記入しなさい。 ただし, ばねの質量は無視できるものとする。 [m] のばねの一端に質量m[kg] の物体をつけて 図3(a)に示すように、 自然長がる 〔m〕 でばね定数k (a) 滑らかな床の上に置く。 ばねの他端は壁に固定されて いる。 図3(b)に示すように、物体に力を加えてばねを (b) (0) [m] だけゆっくりと伸ばすと, ばねには伸ば 100000 □の中に適当な式を入れなさい。{}の中からは適当なものを選び m (a) t=to V₁ k ・ MO m m (b) t=h m (c)m M2 M21 m (c) (=h -- V M k さの最大値は 14 [m/s] となる。 次に, 図3(c)に示すように。 同じばねの両端に質量 m [kg] の物体をつけ, 両端の物体に力を加えてばね をwo(>0) [m] だけゆっくりと伸ばした。 その状態 で加えた力を取り 脇 ) 図3 makx. takat ma. M2 図4 h

垂直抗力Nはつりあいの位置でのおもりについて考えるとN=mgとならないのですか？

193 ばね付きの板にのせた物体の運動 軽いつる巻 きばねの一端を地面につけ,他端に質量Mの板をつけて, その上に質量mのおもりをのせたら, ばねが x だけ縮ん だ位置O (板の下面)でつりあった。 この位置からさらに 2xだけ押し縮めてはなすと, ばねが伸び, ある位置でお もりは板から離れた。 0を原点,鉛直上向きにx軸をとる。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 板が座標 x の点を通る瞬間の加速度α,および, 板とお もりが及ぼしあう力の大きさNを求めよ。 (2) おもりが板から離れるときの位置 x1 と, おもりの速さ (3) 運動を始めてから,おもりが板から離れるまでの時間 M Xo m l l l l l l l l l l 2xo を求めよ。 を求めよ。 182,183 el l l l l l l l l