（8）の理解が追いつきませんx_x なぜ1.6の式を微分したらdv/dt=a(t)になるのですか？ また、v(t)やa(t)は関数としての認識で大丈夫なのでしょうか。

7 1.1 軸に沿った運動 であ。 と書けるから、 )= f(x) っれた。 となる。 る。 (8) 速度から位置座標、加速度から速度を求める 時刻 to に位置ro の点Pを速度 vo で通過した物体が,時刻tに位置ェの点 Rを速度いで通過するとする.このとき,rとIoの関係は,その間の速度 u(t) (to <'<t)を用いて表される。同様に,vと voの関係は,その間の加速度 a(t') を用いて表される。 エニ、 を知 Ax Ax。 Ax」 R(x) P(x) Q』 Q。 Q 図1.6 図 1.6 のように,点Pと点Q」の間の距離 Azi は,その間の平均速度を用 いて、 Ari = DiAt と表される。同様に,点Q1と点Q2 間の距離 Arz は,その間の平均速度をと すると Ar2 =DzAt, Q2-Q3 間の距離 Ar3 は,平均速度 ig を用いて,Ar3 = DgAt, … と表される。こうして,点Pと点Rの間の距離r- zoはこれらの和 で表される。 ここで,時間をAt →0とした極限で上式の右辺は,定積分 de' = Svde' で表される。こうして,点Rの位置は点Pの位置T0 から, r- To = Azi+ Arz + Arz +… T= £o + と表される。 同様に, a(t) dt U= Vo +

3です モーメントのつりあいを考えて解くことはできないんですか？ 式 xmgcosθ=L/2mgcosθ

新の量復重 思考·判断·表現 33 剛体がすべり出す条件と倒れる条件 8分 太郎君は, 粗い斜面と質量m[kg]の物体を用いて, 粗い斜面と物体 との間の静止摩擦係数μを求める実験を計画した。 図1に示すように, 物体は斜面上に置かれ静止してい な る。この物体は一様な剛体とみなしてよく,1辺の長さ がL[m]の立方体である。辺PQ は水平であり, また, 斜面が水平面となす傾斜角は0[°]である。重力加速度 の大きさをg[m/s°]として, 次の各間に答えよ。 PA 水平面 ート 図1お単 L 切向 y 問1 次の文章の空欄 式を,下の解答群0~®から一つずつ選べ。 斜面から物体にはたらく垂直抗力の大きさは, [N]であり,静止摩擦力の大きさは, 図1における辺 PQ の中点Aを通る鉛直断面を,図2に 示す。斜面から物体にはたらく抗力の作用点は,図2の 点Aから斜面に沿って上向きに3 [m]の位置である。 の解答群:0mg 1 3に入る最も適した 1 2[N]である。 lavim コ em コー A お間は J0 水平面 図2 1 2 mgsin0 3 mg cos0 の mgtan0 6 mgL の解答群:0 O mgLsin0 の mgLcos0 mgLtan0 2 mg mg sine mg cose mgtan0 Lmg 6 2 6 Lmg sin0 2 Lmg tan0 2 の Lmg cos0 受感 L 3の解答群: 0 L(1-sin0) の (L(1-cos0) o L(1-tan0) の 2 2 2 2 L (1-sin0) uL(1-cos0) 。 L(1-tan0) L 2 6 2 2 第1章 運動と工ネルギー

相対速度にマイナスをつけて表現することはないのですか？

この問題教えてください。

演習問題4:氷水山の一角 図のように海水に浮かんでいる質量Mの氷山 がある。海面上に見えている氷山の体積Vvis の全体の体積vに占める割合、 Vvis R= V V= Vvis + Vhid Vvis を求めたい。以下の設問に従って答えよ。但 し、海水の密度をpsea = 氷の密度をpice = 9.17×10?kg/m?、董力加 速度g = 9.80m/s?とする。 a. 浮力に基づいて、 Rを密度を使って表現せ よ。 1.024×103kg/m3、 Vhid b. 与えられた数値を(a)の結果に代入して値を 求めよ。 令和三年4月21日 (水) 64 STOP COVID-19

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

Pのみに力学的エネルギー保存則を使ってしまい間違えました。なぜこの問題でQまで含めて考えないといけないのですか？

34 力学 0 物理 浜島 A5判 w 11 エネルギー保存則 LECTURE Vo (1) Qが最高点 瞬静止する。 た)のは,P, C 質量mの小球Pと3mの小物 体Qを糸で結び、Qを傾角30°の 斜面上の点Aに置き,糸を斜面 と平行にし、滑車にかけてPを つるす。斜面は点Aの上側では 滑らかであるが、下側は粗く, Qとの間の動摩擦係数はっで、 ある。Pに鉛直下向きの初速 20を与えたところ,QもVで点Aから動 き出した。重力加速度をgとし、エネルギー保存則を用いて答えよ。 X)Qの達する最高点Bと点Aとの距離1はいくらか。 ) Qはやがて下へ滑り点Cで止まった。AC 間の距離Lはいくらか。 Q SB 3m の カ P →ーレ しだけ下がっ m 30°。 ギーである。 コ学 ぶす0 は,Qが Is 置エネルギー 良問 出 三島 5判 mvs? 運動エネ 質的に 3mg わってくる 別解 初めの ギーを調べ。 Level(1) ★ (2) ★ Base カ学的エネルギー保存 1 2 -mvs?+ から っm+位置エネルギー=ー定 Point & Hint 6のる =0+mg(た 両辺から Pの重力 mg よりもQの重力 理中?? の斜面方向の分力 3mg sin 30° 2 ※ 位置エネルギーには, 重力の位置エ (ネルギー mgh やばねの弾性エネ と一致して のほうが大きいので, 静かに放 せばQが下がり Pが上がる状況。 運動方程式でも解けるが,エネ ルギー保存則で解かなければな らないし,そのほうが早く解け 1 っex? などがある。 (2) 力学的 ルギー Aに戻っ ※ 摩擦がないとき成り立つ。厳密には 非保存力の仕事が0のとき成り立つ。 も)。位 ので、運 る。 からでお (1)摩擦がないので力学的エネ ルギー保存則が成り立つが, PとQが糸を通して力を及ぽし合い, エネルギーの やり取りをしているので, PやQ単独では成立しない。 全体(物体系)について扱 うこと。運動エネルギーと位置エネルギーの総量が保存されるが,失われたエネ ルギー = 現れたエネルギー とすると式を立てやすい。 (2) 元の位置に戻ったときの速さをまず押さえたい。その後は摩擦があるので, 摩 擦熱を取り入れ,エネルギー保存則を立てる。 最下上 エネル: 明と豆作用 iSb 摩擦熱 = 動摩擦力×滑った距離 -N ミ

物理　画像のライン部についてですが、なぜそうなるのか、なぜ分力として考えるのは間違っているのかを教えて下さい

16:40 3月30日(火) 全 33%■ 日本物理教育学会北海道支部会報「物理教育研究 Vol.42」 (2014) の反作用である.R は,通常,抗力と呼ばれる.抗力とは, えているのかも知れない.はじめは抗力だけを書くように指 先の Wikipedia の表現を借りるなら,「物体が面を押してい るとき,作用反作用の法則により,同じ大きさで反対向きの, 固体の面が物体を押し返す力」(一垂直抗力の場合にあった 導することで,このような誤解を減らせることを期待したい。 力の作用点については,高校物理では,これまではあまり 重視されてこなかった気がする.しかし,力が“どこから” “垂直な成分に対し”の部分がない)となる。 はたらくのかは,力が “何から” “何に”“どのように” 筆者が本稿で提案したいのは,高校では,現在の主流であ る最初から垂直抗力と摩擦力を別々に書く方法ではなく,面 倒でも2段階に分けて,はじめは抗力だけを書き,その次に はたらくかに負けず劣らず,正しい力の概念を形成する上で 相当重要であるように筆者は思う、垂直抗力と摩擦力の作用 点が離れているような図は,定評のある書籍類ではさすがに 垂直抗力と摩擦力に分解するという指導である。 例えば,斜面にのっている物体にはたらく力を考えるとき は,次のようになる。 見たことはないが,例えば,垂直抗カ,摩擦力,重力がすべ て同じ作用点から出発している図一 その方がベクト ルを合成するときに便利だからという理由からだろうが一 ー-ーは見たことがある1,このような図は教育的ではない ので,高校の指導では絶対に書いてほしくないと思う. 最後に,これとよく似た話を紹介してこの節を終わろうと 思う,滑らかな斜面上の物体の運動の指導の際,加速度は, 垂直抗力と重力の合力により生じると説明すべきところを 重力の斜面下向きの分力により生じるとする説明を時折見 かけるが,このような指導は不適切だからやめるべきである, との主張がある。厳格過ぎると思われる向きもあるかも知れ ないが,ニュートンの第2法則の本来的な意味を考えると, 十分背ける主張である。物理教師は,斜面上の物体の問題を 見ると,条件反射的に,重力を斜面の平行方向と垂直方向に 分解するが,度が過ぎて,最初から重力を斜面の平行と垂直 の2方向に分けた図を書いてしまうと,このような異に陥り mg 図4 抗力Rは条件や状況によって様々である。 物体が静止または等速直線運動している場合のRは,大き さが mg に等しく向きは鉛直上向き,作用線は重力の作用線 やすくなる。注意が必要である。 に重なる。 (図4) H r!日 A エ」A T! デ +1L 」 ミ1。 L!吉

1枚目が問題で、2枚目が解説なのですが、 （1）の解説のマーカー部分の式は公式的なものですか？どうやったらこの式が出てくるのか教えてほしいです。 （2）の解説のマーカー部分で、なぜ変換効率が100%だと分かるのですか？ 解説よろしくお願いします🙇‍♀️

2前道を立てて考え,表現する力 図の ように、モーターに3.0Vの電圧を加えて モーター 糸 引き上げられた台車 回転させ,質量500gの台車を一定の速 さでA点からB点まで引き上げた。この とき、モーターに流れる電流は100mAで 一定であった。また,斜面のAB間は120cm, AからBまでの高さは30cmである。 100gの物 120cm B+ 30cm 水平な床 A まきつ 体にはたらく重力を1Nとし,摩擦はないものとして, 次の問いに答えなさい。 ) モーターが台車を引く力は何Nか。 (2) AB間を移動しているときの台車の速さは何m/sか。計算の過程や考え方も書きなさい。 ただし,モーターに投入した電気エネルギーのすべてが台車を引き上げるために利用され たものとする。→S() 答え( 考え方 ろる

1枚目が問題で、2枚目が解説なのですが、 （1）の解説のマーカー部分の式は公式的なものですか？どうやったらこの式が出てくるのか教えてほしいです。 （2）の解説のマーカー部分で、なぜ変換効率が100%だと分かるのですか？ 解説よろしくお願いします🙇‍♀️

2筋道を立てて考え,表現する力 図の ように,モーターに3.0Vの電圧を加えて 回転させ,質量500gの台車を一定の速 さでA点からB点まで引き上げた。この とき、モーターに流れる電流は100mAで 一完であった。また, 斜面のAB間は120cm, AからBまでの高さは30cmである。100gの物 モーター Q糸 引き上げられた台車 BA 30cm 120cm 水平な床 A まさつ 体にはたらく重力を1Nとし,摩擦はないものとして, 次の問いに答えなさい。 (1) モーターが台車を引く力は何Nか。 (2) AB間を移動しているときの台車の速さは何皿/sか。 計算の過程や考え方も書きなさい。 ただし,モーターに投入した電気エネルギーのすべてが台車を引き上げるために利用され たものとする。 S() 答え( ) 考え方 りがある。

物理の波の範囲です。 (3)はなぜ、アが答えなのですか？ 波の分野が苦手なので分かる方お願いします🙏

3 水面上の2つの波源 A, Bが同位相で振動 して,振幅の等しい波長1.0 cm の等しい波を 出している。図の実線は波の山の位置を,点 線は波の谷の位置を表したものである。AB 間 は 3.0 cm とし,次の問いに答えよ。 B' (1) 線分 AB の中点は,2つの波が強め合う点と 弱め合う点のどちらか。 強合ク (2) A, Bからの距離の差が4.5cm となるような点Pは,2つの波が強め合う点と 弱め合う点のどちらか。 45=2×/談弱の合成 (3) 波源 A, Bが逆位相で振動しているとき,点Pはどのような振動をするか。 あてはまるものを次のア,イから選び,記号で答えよ。 ア大きく振動する イ ほとんど振動しない