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物理 高校生

(4)の右の式はどうやって解いたらこの式が出ますか。

(1) PQ 間で、物体と水平面との間の動摩擦力 くらか。 (2) PQ 間で、物体と水平面との間の動摩擦力の大きさf [N] はいくらか。 (3)物体と水平面との間の動摩擦係数 μ'を求めよ。 ルエ事 らポイント 練習18 カと運動について今まで学ん 粗い水平面上で物体を滑らせる実験を行った。質量 m [kg] の物体 を、水平と角度目を成す方向から、ある一定の大きさのカF[N] で押し続けできた知識を総合して考えよ ると、物体は速さ [m/s] で等速度運動を続けた。物体が P点に達したとき、う! 定義通りに計算する以外 カFを急に除くと、 物体は P点から! [m] 先の Q点まで進んで停止した。重 力加速度の大きさをg[m/s?] とする。 に、他の物理量との関係から 計算する方法もある。 停止 速さり P f 動尊撫カf F (1) PQ 間で、物体と水平面との間の動摩擦力が物体にした仕事 W [J] はい くらか。 エネルギー の原理 0--mo?= W mu [J1 2 2 (2) PQ間で、物体と水平面との間の動摩擦力の大きさf [N] はいくらか。 mu? = -fl m0? 2l W 2 (3) 物体と水平面との間の動摩擦係数μを求めよ。 Pa 間で物体にはたらぃている垂重抗力は mg [N]. 愛直抗力 02 2 f* Amg 28! N' 21 Fcos6 (4) 物体がP点に達する前に加えられた力の大きさF[N] はいくらか。 カのつりあい f= a'N'= N'= Fsin@ + mg feN! mgu? 28l cos0 - v2siné [N] 2 Fcose CoS Fsin@ F mg (5) カFの仕事率 P [W] を求めよ。 mgび cos6 P.= FV cos O CoS 「WI 1

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物理 高校生

なんで➀の式が成り立つんですか?

基本問題 基本例題65)キルヒホッフの法則 物理 図の回路において, E,=28V, E,=14V, R,=202, R,=40 Q, R。=102である。電池の内部抵抗は無視で きるものとして, R,, R2, R, の各抵抗を流れる電流の 大きさと向きを求めよ。 R、 a ,E R。 b R。 閉回路 abeda :28=20I,+401, …2 閉回路cbefc :14=1013+4012…③ 式ののI=I+I,を式②, ③の1,に代入し,計算 すると,I,=0.60 A, Is=-0.20A となる。これか ら,I=0.40A と求められる。I,は符号が負なの で,最初に仮定した向きとは逆向きになる。 以上から,R」:0.60A, d→aの向き, R.:0.40A b→eの向き,R,:0.20A, c→fの向き 各抵抗を流れる電流の向きを仮定し, 指針 キルヒホッフの法則を用いて式を立て,連立させ て求める。 R,, Re, R。の各抵抗を流れる電流 をI, Ie, Is とし,図のような向きに流れると仮 定する。回路の分岐点bにおいて,キルヒホッフ 解説 の第1法則を用いると, また,キルヒホッフの第2法則を用いて,閉回路 abeda, cbefcの向きについて式を立てる。 E、 Q (Point キルヒホッフの法則を用いるとき。 電流の向きが推測しにくい場合でも, 適当に向 きを仮定して式を立て,計算で得られた値の行 号から向きを判断するとよい。 また, 閉回路の 取り方は一通りではない。 式を立てやすい閉回 路を考えるとよい。 本間では, abcfeda の面 回路を取ることもでき, 28-14=201,-104の 式が得られ,同じ結果が導かれる。 R」 d 28V a 20 2 I。 R2 b 402 - Is R。 E。 f 14V 102

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物理 高校生

問1についてです。 解説右上の図について、f1,f2,Fはわかったのですが、右向きのf2が分かりません。どうしてf2は台Aに対して右向きに作用するのですか?

台Aと物体Bの間には,それぞれ摩擦力がはたらくとする。ただし, M>m であり,重 10]摩擦のある面上の運動の基 のように,水平な床の上に質量 Mの台Aがあり,その上に質量 m の物体Bがある。 kBの側面に軽くて細い糸が付いており,手で引くことができる。床と台Aの間と, 力加速度の大きさをgとする。 (2013年 追試) |B 調1糸を手で引引いて物体Bに水平な力を加え,その大きさがFのとき,台Aと物体B は一体となって動いた。床と台Aの間には大きさ f」の動摩擦力がはたらいている。 台Aと物体Bの加速度の大きさを表す式として正しいものを,次の①~6のうちから 一つ選べ。 F-f 行 aie F-f」 2 M+m 0 F+f」 F+f M+m m m F fi F M+m f」 6 M+m 6 m m で間 問2 問1の状況でf」を表す式として正しいものを,次の①~6のうちから一つ選べ。 ただし,床と台Aの間の動摩擦係数をμ'とする。= MF mF 0 'Mg-- 「M+m 2 'Mg 'Mg 0 (M-m)g M+m 6 (M+m)g (0nia' eo 問3 問1の台Aと物体Bが一体となって動いている状態から, 物体Bに加える力をさ らに大きくすると,物体Bは台A上をすべった。このとき,台Aは床に対して等速直 線運動をした。 床と台Aの間にはたらく動摩擦力の大きさをfとし、台Aと物体Bの間にはたら く動摩擦力の大きさをfaとする。台Aが床に対して等速直線運動をするとき,ffと faの関係を表す式として正しいものを,次の①~⑥のうちから一つ選べ。 M 2 f=" f。 m 0 f= f。 m M -f2 「M+m m f2 M+m 6 f="。 m+M M 0 f= 6 f= 問4 問3の状況で台Aと物体Bの間の動摩擦係数を,床と台Aの間の動摩擦係数μ を用いて表す式として正しいものを, 次の①~6のうちから一つ選べ。 M m M 0 の m M 6 m+y m m+M G|運動の法則 15 第一 4

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