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物理 高校生

なぜこの問題にてQの位置エネルギーを考えていないんでしょうか

11 エネルギー保存則 35 HCURE (1) Qが最高点に達したとき,Qも Pも一 瞬静止する。この間に失われた(減少し た)のは,P, Qの運動エネルギーとPが しだけ下がったことによる位置エネル ギーである。一方,現れた(増した)の 本エ SE 静止 A Vo Vo 30° Q h」 he は,Qが Isin 30°高く上がった分の位 置エネルギーだから 6a幅とネしそーぼ?? 基準位置 うmu+3m8+ 3m-vo+ mgl = 3m·g·l sin 30° 1 4° 2 =D1 Mへ 1 運動エネルギーがmus+3muだけ失われ, 位置エネルギーが実 1 2 質的に 3mgl sin 30°-mgl だけ現れたとみてもよい。式表現は考え方で変 わってくる。 別解 初めの P, Qの,基準位置からの高さを ん, ha とする。全体の力学的エネル ギーを調べ,「はじめ=あと」とおいてもよい。 ★)5) 1 2 1 ;mue+ mghi +:3mv?+3mgh2 nto! 2 静止 =0+mg(hi-1) +0+3mg(h2+1 sin 30°) 両辺から mgh., 3mgh2 は消え, 上の式 と一致してくる。 Vo の(9) L と *……ャーー L 静止 30° ( J (2) 力学的エネルギー保存則より, Qが Aに戻ったときの速さは10となる(P も)。位置エネルギーが元の値に戻る ので、運動エネルギーも元の値になる からである。 Vo A点に戻ったときの Gく速さはvo であるこ とを見抜きたい。 取下点Cで止まるから,失ったのは P, Qの運動エネルギーとQの位置 エネルギー。一方, 現れたのはPの位置エネルギーと摩擦熱。 no X0 :3mu+3mgL sin 30° 2 2 -mu? + 2102 A O 上 OA

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物理 高校生

物理 力学 高校 この写真の本文のようになるのは何故ですか 本文には摩擦力が強くなったからとありますが 何故そうなれば、引き合いに勝てるのかがわかりません

18:18 3月29日(月) 全 21%』 RikaTan 原稿用紙 4/5 れます。このため、作用反作用が力のつりあい と混同されやすいのではないでしょうか。ま た、作用が原因となって結果として反作用が返 ってくるというタイムラグの誤解が生じやすい のもこの語感のせいではないかと思います。 本誌 p.71-73の記事にあるように全てのも のは力を受けると多かれ少なかれ変形します 図3 電車の綱引き が、変形したものが元に戻ろうとして反作用を おもりを載せた方が勝つ。 生じるのだという説明をしたらそれは誤りで す。作用と反作用には同時性と同等性があるの です。因果関係を求めてはいけません。このへ 電車の綱引き んの議論は参考文献5,6に詳しい解説がある 押し相撲の勝負がなぜついたかを考えるため ので参照してください。 にこんな実験をしてみましょう。おもちゃの電 もうひとつ付け加えると、反作用は英語で 車の同じ動力車2台を互いに逆向きに連結して 引き合いをさせてみます。動輪の滑り止めゴム reaction といいますが、これまた「リアクシ ョンが返ってくる」という日常語の語感と結び は外しておきます。水平面上に置いてスイッチ ついて誤解を生みやすい気がします。実は垂直 を入れると、双方とも車輪がスリップして動き 抗力は英語でnormal reaction というので ません。まさに引き分けの状態です。 (だからNという記号で表す)、きっと英語 圏の人たちも作用反作用と力のつりあいを混同 次に、一方の電池を故意に「弱った電池」に して車輪が弱々しく回転する状態で勝負する することが多いのだろうなと想像します。 と、弱い方が引きずられると思いきや、やはり 引き分けで動きません。 参考文献 ところがこの状態で、図3のようにどちらか 一方におもりを載せると、必ず載せた方が勝っ 1)筑波大学附属学校教育局(2005) 「試験 問題から見る教員採用の現状と課題」時事通信 のです。弱い電車もおもりを載せるだけで、元 出版局 気な電車に勝てます。 2)鈴木亨(2006)「作用反作用の法則にま 勝った方の電車に注目すると、引き分けの時 つわる誤解」物理教育通信 No.123 は、相手に引かれる力と面から受ける摩擦力が 3)飽本一裕(2001)「クイズで学ぶ大学の 等しくて「つり合っていた」のですが、おもり を載せると摩擦力が増すのでつり合いが破れ、 物理·たいくつな力学と波動がおもしろい」講 談社ブルーバックス 前進することができたのです。したがって綱引 きも相撲も質量が大きいほど有利です。 4) 「物理基礎」 (2.東書·物基301)東京 書籍 2013年 5)石井信也「理科実験を楽しむ会」の HP 名前のイメージにダマされるな http://sound.jp/oze_isihi/ 反作用という名前には、「作用を受けたこと 6)鈴木亨(2002)「理解と因果関係」物理 に反対/反応する」というような語感が感じら 教育通信 No.107

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物理 高校生

1の解答の下の方のNr=0の時sinφが最大値1になると言う意味がわかりません。

動く斜面上の物体る 質量7の小物 質量37 の台車が, 摩擦のない水平 記に世かれでいる。 台車の上面は 麻 あぁる水平面と摩擦のない作 構成 小物体導 四 2 つの面| ている。 放さをのとする。 床に静止して運動を観測するや 駅牧体を台車の水平面 置き, 時刻 り体は, 7一なのとき。, 吉き 人で点 世 と小物体の速度がいに等しくなった< 次の文の( 。 )に, 小物体が台車の水 アー): 速度は( イ )である。また, 台車の加速 である。なお, ムは( オ うとなるs 時刻#が0からなか まで経過する間に, 小 に台車が移動した皿苑の何合になるか* 小物体がCに達した上時間, 小物体の速さは Cの高き 7c はい くらか。 < 中空の組管を曲げ 半径の円をつくるs この細管の中 質量好の小球が半径ア の円運動をす にきな値からレだいに小さく してい がはじめて0 になうた。 こ をでいくとき, 最初に円 を1 つの物体系と考えると, 動摩擦力は内 の法則が成り立つ< 0 円運動の運動方程式と。 力学的エネル に答えよ。 / が0 のとき、 小物体に右向 Aを通過し。 斜面を登っで最高点Cに 適切な数式を記入して文章を完成さ 上を運動しているとき, 時刻#に ニコ になることを導けs Aでなめらかに接続 ア っ おの水平本だ小物体との 動拉係数をんとし, 重力加吉度の Pr のとし。 右向きを正として, 次の各 せよ。 きに吉』さ ゅ を与えた。 達した瞬間, おける小物体の加速度は 度は( ウ ), 速度は( エ ) の が不可能となる 70 物体が床に対して移動 した距離は, その (岡山県立大 改) 較4のように5 角のを列るとどき での小球の如きを とする。 また の : うに。 家管は平面との角を ょうに, の0, 180*の位置で固定さ い いる。細 >小球の回の鹿控は無視できるとし。 天才加人度の大ききをのとする。 > 小球が細答かち受ける抗カク, ときののと の を求めよ。 を求めよ。 (開大 枚) 力であり, 平方向についての較動 ギー保碑の法則の式を立て。 連立させで求める< の2ozsmの 罰学的エネルギ 介。 isi | 方程式と, エネル g本のkeを立て 下直抗力を求め これが 0 考える。 細管は水平から傾いてい) 際には注意する< ゅデ90*のとき ⑧② 中 2 に速さが 0 とな 合で 細酸) (①) 用の位置にあるとき・ 小球が受ける 治った方向の成分は。 円の中心方向成分は。 =のときの小球の速さをみ Sim とすると, 円運動の運動方程式は, 学ん+ sinのsn …① の小球の高きんを求める。 次に。図2 における角 みのとき in2 であり。これを横から見ると。 んニのsimのなので 前Zi2デ表れる5 90 あのときとで, カカ学 3 保存の法則の式を立てる。の0 のとき を差準の高きと 隊時Mの 8 2ーzg7sin6sinのみん …② したがって, Zzの7三2一27z9/Sinのsinの ge の2こらニ ー27zgsinみsinの王W,十zzのSinのsinみ これを式①に代入し 本js202 ニカーニー3zgsingsinの …③ ここで, のは一定なので. ときであり.。ぁニニ90* 。 Mrが0になるのは si 。 00 となる。 また。 =o inの が最大値 1になる 76 sinの=1 を式③に代入 の 了にF YYgsin2 =78gzsinの 1 ・=2ォをAoctXすse。 テ婦0 2.207二grsinの ムー/25zohの Sinの 252. 半円筒 向形 に の 了 G⑥ 了ー 2) p (② 3 7K=ル7アトエア(ツア ー)*寺27 fg な) の 中 6 ⑬ 7 2 eS

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