物理基礎の質問です (3)で上流に船首を向けるというのは、船が水流に対して平行に向かうというわけではないんですか？

発展問題 23. 平面上の速度の合成 幅Lの実験用の水槽と, 静 水に対して一定の速さで進む小さな模型の船がある。 図のように、水槽内には壁面に平行に一定の速さ”の 水流が発生している。 点 0から船首を真向かいの壁の 点Pに向けて出発すると,船は壁面に垂直な方向から 30% L 水流 30°をなす方向に進み, 点Qに達した。 (2) (3) ではVを用いずに答えよ。 (1) 船の速さVを, ひを用いて表せ。 (2)出発してから水槽を横切るのに要する時間と, PQ 間の距離を求めよ。 (3)次に、真向かいの点Pに到達するため, 上流に船首を向けて点0から出発した。 が水槽を横切るのに要する時間を求めよ。 思考 (23. 獨協医科大改) e-tグラフ■ 図1のように、ある物体軸で 0 26. て

この問題の解き方が分からないです。答えは4番です。 図2においてどこが密になるのかとΔPとtの関係がいまいち掴めません。解説お願いします。

第3問 次の文章を読み,後の問い (問1~5)に答えよ。(配点 25) 図1のようにx軸上に音源があり,一定の振幅および振動数の音波を発している。 原点 0での音波による空気の圧力変化 4pの時間変化は図2のようになった。ただ し,音波が存在しないときの圧力変化を0として,圧力が高い場合に 4p>0,低い 場合に 4p < 0 とする。 問1 時刻における, x軸上の原点周辺の空気の変位y を表すグラフとして最 も適当なものを,次の①~④のうちから一つ選べ。 ただし, 音波はx軸上を正 の向きに進行するものとし, 空気のx軸の正の向きの変位を, y 軸の正の向きに 表すものとする。 ① 13 4p 音源 図 1 XC O 時刻 to 図 2 ④ y

物理力学です (5)で速さの二乗の変化が2axになるやつを使って解けない理由を知りたいです お願いしま

22基 水平面上に置かれたばね 定数 k〔N/m〕 の軽いばねに 質量m[kg] の小球P を押し当 て, ばねを自然長からα[m] 質 自然長 100000000 P& T30° B だけ縮ませ,静かにPを放した。 水平面は図の点Aより左側は滑らか であるが,右側はあらく, Pとの間の動摩擦係数はμである。重力加 速度をg 〔m/s2] とする。 (1) ばねから離れたPが点Aに達するときの速さを求めよ。 円のイ ⑩ (2) ばねの縮みが1/2 a[m]であったときのPの速さを求めよ。 (3) はじめにばねを自然長からa〔m〕だけ縮ませるのに必要であった 外力の仕事 W を求めよ。 (4)点Aを通り過ぎたPはやがて点Bで静止した。 距離 AB を vを用 いて求めよ。 d (5) あらい面が水平から30°傾いた斜面(図の点線)であった場合に,P が達する最高点をCとし, 距離 ACをvを用いて求めよ。斜面と水 平面はなだらかにつながるものとする。 (大阪工大 + センター試験)

物理基礎 なんでAはひもを引いている時に、張力は上向きになるのですか？

48 XB の値を代入して整理すると, mig [00 XA= (m,+m)g-F k₁ ・[m〕 (m,+m) g (2) (1)のx の式に,F=0 を代入して、 XA 〔m〕 k₁ 77. 力のつりあい 解答 (1)5.9×10°N (2) 2.9×10N (3) 19kg 指針 A君がひもを引くとき、 作用・反作用の法則から, A君はひも から同じ大きさで逆向きの力を受ける。 A君, 板, 体重計がそれぞれ受 ける力を図示し、つりあいの式を立てる。 なお, 糸はその両端で同じ大 きさの張力をおよぼす。 また, 板が床からはなれるとき, 板が床から受 ける垂直抗力は0となる。 つながれた物体に同じ大 きさの力をおよぼす。 小 球α,BがばねBから受 ける力の大きさは等しい 式 ③, 4, 2T3-(50+2.0+10): T3=31×9.8N.6 式⑥を式 ③に代入して N3=50×9.8-T3=5 したがって,体重計は 78. 斜面上に置か 張力 解答 解説 (1) 板が床から浮くとき, 板が床から受ける垂直抗力は0と なる。このときのひもの張力の大きさを T とする。 A君と板を一体 のものとみなすと、受ける力は,重力, 張力T, である(図a)。 力のつ(人+板)の重力 らいの式から、 --(50+10)×9.8=0 12m T=588N 5.9×102N (2) 板が床から受ける垂直抗力を0にすると, 板 を床から浮かすことができる。 このときのひもの 張力の大きさを T2, A君が板から受ける垂直抗 力の大きさを N2 とする。 A君が受ける力は, 重 力, 板からの垂直抗力 N2, ひもからの張力 T2 で ある(図b)。 また, 板が受ける力は,重力, 作用・ 反作用の関係からA君に押し返される力 N2, ひ もからの張力 T2 である(図c)。 力のつりあいの 2 -倍 ■指針 糸は,その両立 す。 物体 A, Bが受け 解説糸の張力の大 糸の張力, 垂直抗力を な方向に着目し,力の A: mg sin 30°-7 B: Mgsin 45°7 (50+10) ×9.8NV 図 a 張力 式①から, 0= T₂ 1 張力 -mg-T=0 A* 垂直抗力 N21 2 T₂ 式②から、 板の重力 人が板を 1/ 10×9.8N 【押す力 人の重力 50×9.8N 図b 人が受ける力 図c 板が受ける力 Mg-T=0 2つの式の辺々を引い

(5)がどうして床から見た台の速さではなく台から見た速さを使っているのかわかりません。 （6）はエネルギー保存を使うと違う答えになりました。どうして使ってはいけないのでしょうか。 （1/2kd^2-μmgl＝0としてlについて解きました。）

【2024年 福岡大】 3 図のように, 段差がつけられているなめらかで P 水平な床 A-A' と B- B' がある。 床B-B'上には,床 A の段差と同じ高さで,質量 3mの直方体の台が,段差 A' 台 B B' のある面 A'-Bに接して置かれている。 また,床A-A'上には, ばね定数kのばねがあり,そ の一端をAの位置にある壁に固定してある。質量mの小物体Pをばねに押しあてて, ばねを自 然長から dだけ縮めた状態で静かに放した。 P はばねが自然長に戻ったときにばねから離れ, 床上をすべり A' を越えて台上に乗り移った。 Pが台上を動き出すと同時に台もB-B'上を動き 出し, やがて,P と台は一体となって運動した。 Pと台の上面との間の動摩擦係数をμ,重力加 速度の大きさを g,図の水平方向の右向きを正として,以下の問いに答えよ。 (1) A'での P の速さ Vはいくらか。 d, k, m を用いて表せ。 以下では,Pが台上に乗り移ってから台に対して静止するまでの間について考える。 (2)床に対するPの加速度はいくらか。 μg を用いて表せ。 (3) 床に対する台の加速度はいくらか。 μとg を用いて表せ。 (4) 台に対するPの加速度はいくらか。 μg を用いて表せ。 (5)Pが台上に乗り移ってから台に対して静止するまでの時間はいくらか。 μ,g,および A'で のPの速さVを用いて表せ。 (6)台上をすべった距離はいくらか。 μ,g, および A'でのPの速さ Vを用いて表せ。 (7) P が台に対して静止したときの台の速さはいくらか。 A'でのPの速さ Vを用いて表せ。 (8)P と台の上面との間の摩擦によって失われた力学的エネルギーはいくらか。 dとんを用いて 表せ。

（1）の問題ではxy共に力のつり合い、（2）の問題ではxは運動方程式でyは力のつり合いで解いているのですが、疑問がいくつかあります。 1.（1）の問題で運動方程式を使ったら最後の答えの分子の符号がプラスではなくマイナスになってしまいました。（mαcosθ=mgcosθ-μ... 続きを読む

チェック問題 1 台の加速度が既知のとき 傾角0の粗い斜面をもつ台が右 向きの加速度 αで動いている。 台 の上から見て,質量mの物体を静 かに置いた。 斜面と物体との静止 摩擦係数をμ,動摩擦係数をμ' とする。 標準 8分 m 0 0200 DR Apie (1) もし物体が斜面をすべり下りる直前とすると,このときの μを求めよ。 ただし,g cos > asin0 とする。 (2)もし, 物体が斜面をすべり下りたとすると, 物体の台に対 する加速度の大きさαはいくらになるか。

38の問題の解き方についてです。（2枚目に模範回答があります） 同じページの例題15を見ると、 ①合力と重力のつりあいを使ったパターン ②それぞれの力を分解して考えたパターン　　の2通りの考え方がありました。 この問38も例15に似ている問題だと思ったので①の解き方でや... 続きを読む

34 第1編運動とエネルギー 例題 15 力のつりあい ➡37,38 解説動画 図のように, 軽い糸の両端 A, B を天井にとりつけ、途中の点Cに質量m[kg] のお もりをつるした。 このとき, 糸 AC および糸 BC が鉛直線と なす角度はそれぞれ60° 30° であった。 糸ACと糸 BC が おもりを引く力 (張力)の大きさ T, TB [N] を求めよ。 重力 加速度の大きさをg 〔m/s'] とする。 60° リードC 例題16 斜面 傾きの角30 を固定した 速度の大きさ (1) 物体には (2) 物体には を求めよ 指針 T, TB, 重力の3力がつりあっておもりが静止している TとTB を合成した力が重力とつりあうように作図する。 脂 重力 解答 T と TBの合力は, mg と同じ大きさで向 きが逆になる (図a)。 直角三角形の辺の長さ の比より どの谷万 60° よって T=mgX- T: mg=1:2 mg×1/2=1/2mg(N) x Ts: mg=√3:2 [解法Ⅰ] 直角 よう √√3 √3 よってT=mgx. 図 bmg = 2 2 -mg [N] [別解 T, TB を水平, 鉛直方向に分解する(図b)。 水平方向の力のつりあいの式は √3 TAX + TX √ √3 -mg=0 =0 よって Ta+√3TB = 2mg ......② よってTB=√3TA ....... ① ① ②式より 39. Tx=1/2mg[N],To= -mg 〔N〕 定数 TN TB 平 (2): amg TAS 鉛直方向の力のつりあいの式は y 30° 30° T 図 (1) (2) 体 W 60° 糸の強 力のつりあい 軽い糸1に重さ3.0Nの小球をつけ、天井からつ す。 小球を2で水平方向に引き, 糸1が天井と60°の角をなす状態で 糸 1 38. 力のつりあい 重さ W [N] の荷物に2本のひもをつけ, 2 人の人がこのひもを持って支えるとき 2本のひもは鉛直線と45°お よび30° をなした。 各ひもが引く力の大きさF [N], F2 [N] を求めよ。 ▶15 60 45°30′ F (1)

なぜ摩擦力が左向きにはたらくのでしょうか？この図だと棒は左に滑るのだと思ったのですが違うってことですよね？

チェック問題 1 剛体のつり合い 標準 8分 次の図で、棒 AB は長さ21で,質量m の一様な棒である。 糸は水平から60°の角度で張っている。 (1) 棒が糸から受ける張力 T, 床から受ける垂直抗力 N, 静止摩擦力F の大きさを 求めよ。 60° 21 (2) 棒と床との間の静止摩擦 係数μがいくら以下になる と、棒はすべり始めるか。 ビバラ、 A 30° 0800 T00 nie T 080000 nie 解説 (1) まずは,力を 《力の書き方》 (p.36) で 「ナデ・コツ・ジュー」 書き込もう。 このとき,床から受ける静止摩擦力F(まだ 「すべる直前」ではない ので、決してF=μNとはしないこと (p.40)!)の向きは,棒が右へす べってしまうのを妨げようとする向きなので, 左向きとなる。 また,「一様な棒」なので, 重心は中央で,その位置に重力 mg を書く。 0800 一般に、2物体の重心は 00 nia T 1kg だと、 内 「また、重心とは 点と見なすことができる中央が T'sin 60° T 60° Tcos 60° 重心 右へ すべるな! N mg F 30° 0000T そうだね びくともしない Avv 次に、張力を上、右方向に分解したら、力のつり合いより 上下: T'sin 60° + N = mg …① ① 左右: Tcos60°=F ......② ort

問6のクの解説について、図7から図8に変わる過程で温度が変わらないなら小ビン内の空気についてボイルの法則が成り立つと書かれているのですが、温度が変わらないというのはどこから判断するのでしょうか。自分が確認した限り問題文に温度については言及されていなかったので、勝手に仮定して... 続きを読む

小瓶に満タンにならないように水を入れ、口を下にしてペットボトル内に入 れると、図7のように, 上面が水面の上に出た状態で, 浮いて静止した。 このとき, ペットボトル上部の空気の圧力を Po. ペットボトル上部の水面を基準にした小 瓶の上面の高さは 小瓶内の水面の深さはであった。 空気 (圧力 Po) 第1回 物 図7の状態からペットボトルを押すと、ペットボトル上部の空気の圧力が上昇 し,小瓶の上面は下降した。 図8のように、小瓶の上面がペットボトル上部の水 面と同じ高さになったときのペットボトル上部の空気の圧力を P... 小瓶の内部 の空気の圧力を P2, 小瓶内の水面の深さを1とする。ただし、図8に記されて いる小瓶内の水面は正確な位置に描かれているとは限らないものとする。 小瓶 (断面積S) I 空気 (圧力P) 水(密度p) 空気 (圧力 P*) 小瓶 (断面積S) 空気 (圧力 P2) 図 7 問5 小瓶内の空気の圧力P, と, 小瓶がペットボトル上部の空気から受ける力 と小瓶内の空気から受ける力の合力の大きさF(浮力の大きさ) を表す式と して正しいものを,それぞれの選択肢のうちから一つずつ選べ。 図8 P1= 10 F= 11 10 の選択肢 ①Po 3 P₁ + pgy₁ 2 Po + pgx ④ Po +pg (æ + y/1) 11の選択肢 ① 0 ③pSyg ②pSg ④pS (x + y) g <<-17-> 1/2 水 (密度p)

405 (1)② が分かりません。帯電した導体球の内部では電場は0だと思うのですが、なぜ0にならないのか分かりません。

405 球状に分布する電荷による電場 点 0 を中心とする半 径R[m] の球内に、総量+Q[C] の正電荷が一様に分布している。 クーロンの法則の比例定数をk [N・m²/C2〕 とする。 +Q (1)次の①、②の場合について, 点0を中心とする半径r [m] の球面を貫く電気力線の数を考えることにより, 点Oから距 離[m] の位置における電場の強さE [N/C] を求めよ。 ① r≧Rのとき OR ② 0 <r <Rのとき(ただし,点0を中心とする半径r [m] の球面を貫く電気カ 線の数は,その球面の内部にある電荷から出る電気力線の数に等しいとする) (2) グラフ 点Oからの距離〔m〕 と電場の強さE [N/C] の関係をグラフに表せ。 ヒント 2 例題 94 403(2)外力がした仕事を求めるには 和)を利用す