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物理 高校生

問1で小球のなす角が30°になる理由がわかりません

小球が水面に達するまでの時間tを求めよ。 小球を投げた位置から着水点までの水平距離/ を求めよ。 13) 着水する瞬間の小球の速さかを求めよ。 42 物 水面 36,37,38,39 *43.自由落下と斜方投射 から×軸方向に1だけ離れた点Bの真上で,高さh の点をAとする。時刻t=0 に点Aから小さな物体 を自由落下させると同時に,点Oから初速かで弾丸 を水平と角0をなす方向に発射した。重力加速度の 図のように、原点O A h 2 大きさをgとして,以下の問いに答えよ。 (1) 点0から初速v,水平と角0をなす方向に発射 された弾丸がx=l に到達しだときのy座標 ye を求めよ。 (2) 弾丸が物体に必ず命中するためには,0, 1, hの間にどんな関係があればよいか。 (の弾丸が物体に命中するまでの時間 toを、v, 1, hを用いて表せ。 (4) OB が地面の場合,物体が点Bに落下するまでに弾丸が必ず命中するためには,ひは どのような条件を満たさなければならないか。h, 1, gを用いて表せ。 0 X *44.斜方投射 斜面上の1点から,小球を斜面の上方に向かって斜面に対 して角度9,初速度 voで発射する(0°<0<60°)。重力加 速度の大きさをgとする。 (1)斜面と衝突するまでの小球の運動で,発射から時間t後の斜面に平行な速度成分 vx, 斜面に垂直な速度成分 yを v0, 9, 0, tで表せ。 (2) 発射から斜面と衝突するまでの時間 toを vo, g, 0で表せ。 (3)発射地点から衝突地点までの斜面にそっての到達距離Rを vo, g, 0で表せ。 (4) 小球が斜面に対して垂直に衝突するためには, tan0 の値がいくらであればよいか。 図のような水平面とのなす角が30°の Vo 0 30° 【横浜国大 改) ント 40.(5) 時刻ねがちより前であれば, A, Bは空中で衝突する。 41.傾角45° の斜面上の点(x, y) では, |x|=lyl 42.(1) 高さんを, tを用いて表すと, tに関する 2次方程式が得られる。 43.弾丸が物体に命中するためには, x=l での物体と弾丸のy座標が一致すればよい。 44.重力加速度を斜面に平行な成分と垂直な成分に分解する。

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物理 高校生

(3)のところでV₀sinθcosθをV₀cosθsinθと答えるのはありですか??教えてください!

20.1- 8,8円 のここがボイント 投げ上げた点を原点とし、 水平方向にx軸, 鉛直上向きにy軸をとる。 このときx方向の運動は, 初 速度のx成分のまま等速度運動をし、 y方向の運動は, 初速度のy成分で鉛直に投げ上げたのと同じ運 動になる。ッ方向の速度が0になるときが最高点であり, 上りと下りの対称性から, 最高点までの時 間の2倍が着地点までの時間である。 38 me.) 0.1x8,0× x08.0 (1)図のようにvをx, y成分に分解するので x方向,y方向について の別々の運動が重ねあわさっ たものとなっている。 1 m Vox y4 =cos@ より Vo Vo a y4 Vox= Vo Cos 0 [m/s] Voy=sin0 より Voy a Vo sin 0 = cos0 C Vox C Voy= Vosin [m/s) (2) 最高点では速度のy成分 ひyが0となる。y方向の運動は初速度 voy, 加速度 -gの等加速度運動なので, ひッ=V0y- gt の関係より x Vosin0 O+3)10 e 別解 x 0= vosin0-gt よって t== g 20.- このときの高さ (y座標)は, 鉛直投げ上げの式「ッ=0ot-59t"」より 「ーパ=-2gy」の式より 03 00,00°ー(vosin0)?=-2gh h=tosin0x20sin@_1 _/ g Vosin0 v°sin°0 、日 よって g v'sin'0 h= 2g (3) 上りと下りは対称的なので, 最高点から水平面までの落下時間は(2)の tと同じである。したがって, 小球は投げられてから時間 2t の間, 水平 方向には速度 v0x で等速度運動をしているので,「x=ut」の式より 三角関数の公式 2sin0cos0=sin20 を用いた。なお(3)の答えとし 20°sin0cos0 ては, 3 v0sin0_ 2v3sin@cos0 1= Vox×2t=v Cos 0×2×- でもよ g g v°sin20 3 い。 g

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