解説を見てもよくわからないので教えてください🙇‍♀️

N128. 曲面上での運動 図のような, なめらか な曲面上を,質量 m[kg]の小球が高さ h[m]の点A から静かにすべり始め,水平面上の点Bを通過した。 重力加速度の大きさをg[m/s]とする。 (1) 点Aから点Bまで移動する間に,垂直抗力が小球にする仕事は何Jか。 BA h B (2) 点Bにおける小球の速さは何 /sか。

（1）について、右ページの上に書いたように考えてはいけないのはなぜですか？

N- Mg A5判 滑らかな鉛直壁の前方 61の所から, 長さ 10, 質量Mの一様なはしごが壁に 立てかけてある。床とはしごの静止摩擦 係数はっであり, 重力加速度をgとす A LECURE (4 剛体のつり合い 17 (1) はしごに働く力は右のようになっている。 BC:AB= 61: 101=3:5 なので, 直角三角 形 ABC の辺の比は 3:4:5 である。Bのま わりのモーメントのつり合いより カ 垂直抗力 R A Rのうでの長さ る。 上端Aが壁から受ける抗力の大きさ と下端Bが床から受ける抗力の大きさ を求めよ。 のもし, 床とはしごの間の静止摩擦係数がある値より小さければ はしごは滑ってしまう。 その値を求めよ。 3 いま,このはしごを質量5Mの人が登り始めた。この人は下端。 からいくらの距離の所まで登れるか。 (4) この人が下端Bから 21の距離にいるとき, 上端Aと下端Bで働 く抗力の作用線の交点Pの位置を図中に示せ。 Mg×5l cos 0=R×10lsin@ 垂直抗力 *N Cos 0= 5 sin 0= R=Mg 回転軸としてBを選んだのは, 未知数の N やFに顔を出させないため(モーメントが0 重力 Mg B C 静止摩擦力F Mgのうでの長さ となっている)。 別解 Bと力の作用点との距離をうでの長さ としてもよい。ただし, 力を分解し, はしご に垂直な分力(赤矢印)を用いる。 5 (徳島大) ロ 3 Mg cos 0 ×51=R sin0×10Z こうしてRが求められる。 R Level(1) ★ (2), (3) ★ (4)★★ 剛体のつり合い 左右つり合い |上下つり合い 力のモーメントのつり合い (反時計回り=D時計回り) Base 上図で,鉛直方向の力のつり合いより <Rのうでの長さ Point & Hint (1) はしごに働く 力をきちんと図示することが何より大切。 力の図示…注目物体が受けている力を 矢印で描く。まず重力 mg を, 次に接 触による力を描く。 接触によるカとは, 糸の張力や接触面からの垂直抗カや摩擦 力などである。なお,「抗力」とは垂直抗力と摩擦力の合力を指していることに注意。 (2) 静止摩擦係数を μ 垂直抗力をNとすると, 最大摩擦力 Fmax は, Fmax3μN と なる。ただし, Fax は静止摩擦力の限界値であり, 物体がまさに滑り出そうとする ギリギリの状況でしか現れない力である。(4) Bでの抗力を計算する必要はない。 「剛体に3つの力が働き, 互いに平行でないときには, 作用線は一点で交わる」(な ぜか?)ことを応用したい。そこで重心の知識を生かす。 質量 m., m2, … N= Mg…の 力のつり合い Mgのうでの長さ 水平方向の力のつり合いより F=R……3 Mg B = M 抗力 Bでの抗力は VN+ F = 99 1+ 64 Mg N = Mg /73 8 F 別解 Aのまわりのモーメントのつり合いより の質点の N×101 cos 0 = Mg× 5l cos 0 + F×10lsin0 座標をx, X2, … とすると、重心の座槽r。け

65 問題1枚目下、解答1枚目上にあります。 解説のような計算方法が思いつかなく､lの二次方程式の解の公式から答えを出そうとしました。(2枚目) 2枚目は途中まで合っていますか？ また合っている場合この先の計算がわかりません。 どなたか教えて下さると幸いです。

に klh +kh?の増加になっている。 解)単振動の位置エネルギー(p 79) を用いると, つり合い位置(振動中心) いらんだけずらしたときの位置エネ レギーの増加は一kh° と即答できる。 はじめの弾性エネルギー→ka'が 弾性エネルギー々と摩擦熱に変わっ ているので 65 ka=P+umg(a+) (a°-1)=umg(a+) はじめの運動エネルギーのすべてが 三熱になったので a°-1?を(a+1)(a-1)と して両辺を a+1で割ると m=umgL 々(aー)=umg 2 2umg Lミ 2ug 1=a- k ろん, 運動方程式で解くこともでき 39参照)が,エネルギー保存の方が 似た項は集める ーこれがテクニック。 2次方程式の解の公式でも解けるが, 計算はかなり手間取る。 てまど い。 Isin0の高さ り,位置エネ ーが運動エネ (参考)p85 High の方法 この運動は自然長から umg/kだけ 左の位置を中心とする単振動となる。 19 次図のように,振幅はaーμmg/k ーと摩擦熱に a+l=2×(aーmg) k ったから g1sin0= mu+1μmg cos 0 · 1 2umg k . リ=/2gl(sin0-μ cos0) い十 - 65* 水平面上で, Pにばねを取り付け,ばねを自 然長からaだけ縮ませてからPを放した。ばね の伸びの最大値を求めよ。ばね定数はkとする。 る 0000000 は遠 め化 リ 2%

Ⅱ-2から解き方がわかりません！どうすればこんな問bのようなグラフになるのか、5〜7に入るのが解答のようになるのか詳しく教えて欲しいです。

I.図1-1のようになめらかで水辛な地面上を動く物体Aと 小球BAある。Aの愛量をM, Bの質量をめとしいAとBのあいだの衝突係教を e-1とする。図1.1てでほされているように図の右方向を座療軸の正の方層 にと30最初Aは速度女で, Bは速度レで動いていた。ただ 420 である。AとBはある時刻で衝実した·衝央直後のAの悪度をサ Bの 速度をしをすると、運動量保存則は(あ )と表される。また衝史前 後の物体Aから見た小球Bの専度はそれぞれ、Vーザ.Vーザどあるが れらのあいたには(い)をいう関係式がや成り立つ。ここで簡体Bの質 量が物殊Aの質量ににペてト常に小てい場合を考える。この視合動量保 な則(あ)いき0という近似を適用して、サはVのみを用いててううと問a 時刻も-0からたらてまぜの小球Dの運動の様子を示すグラつを機軸 表される。すると、はいと甘を問いて(ス)と表される。 (1-1)ず、時刻で0に方いて、台車に対してカ積を与える場合を考える。 その結果、白単はつ切で付地画から見て、連度な(20)で新くものとする。 合車が動さ出した直後地国がら見た小球Dの専腹し。はしゅ=()×サ。 である。 時刻(Tにおいて小球Dは台車動壁に和めて衝突した。衝究直後に) ける小球Dの地面から見販達度しいはし= (2)×toごある。その後小球D ほふ「がも動壁に行究した。衝究した時りTaはた=(3)×T @ と表される。この衝究通後の小球Dの地画から見た速度以はし、こ (4)x Voである。 日 を時刻りもっ縦軸を創車Cから見た小球Dの位置として描け。 W A (1-2)-方、時刻りてOpら自車Cに妊与気て、台車Cを等加速運動させる場合を 考えるか加味度の値をのa(70)とする。このとき、 時究刻における合車の速度女は サーatと与えられる。 時刻を一てらにおいてい小球Dは合庫の壁に初めて快した。衝究直後の 小球Dの地面から見た連度しらはVュ=(5)×QTっであるその後、小球Dはふ たたび1回目と回じ車の壁に衝突した。衝吹したなはな:(6)×Ts と表でれる。の衝究直後の小球Dの地画から見て通度しゅは4-(7)×at5となる。 7 J -I園 1回イ-2のようになめらかで平な地面上を動く陣Cがある。庫く の健量をMとする。合車のなめらかで味れな床の上には、小球Dが置がれている。 小球Dの質量を加とする.ただし、小球Dの買量は自庫しの質量に比べて非常に 小さく普きのという近似以が成り立つものとする。庫しおよび小球Dは細面 の左右方向の片運動するものとする。因の右方向を座標軸の正の向に とる。台車の床の前方の位置Pおまび後方の位置Qには床面に対して車面 な壁があり、小球Dがこれらの壁と使衝変する場合の衝実係数はピー1落え)。 する。最初、小球DはPとQから等距離の点Sに置かれており、合単に あMTtmu-MU+MU' 小球Dは地面に対して静止していた。 問り時刻た-Dからむらなまがの小球Dの運動の様子を示すグラワを、積軸 を時対て、練軸を合車 Cから見た小球Dの位置として描け。 問a 4-1 A-^ 1-47:2 4回 小球D ク:サ 1:0.2:2.3:3 4:0.5:2.6:3 3 A 図1-2 1111111ム hリ

物理基礎の力のつりあいについてです。 51番の2番の問題についてなのですが、√3をなぜ1.73の値にして計算しているのかを教えてください🙇‍♀️🙏

N51, カの合成 次に示された力の合力の大きさは何Nか。 4.0N 4.0N 60° 4.0N 6.0N 4.0N 4.0N 8.0N

答えは4倍なのですが、どうやって求めればいいですか？

3.0 = 基本問題 Basic N115. 運動エネルギー 質量1.0×10°kgの自動車が,速さ36km/hで 走行している。 自動車がもつ運動エネルギーは何Jか。また, 自動車が速さ 72km/h に加速したとき, 運動エネルギーは何倍になるか。 115. 5.0×(6? 何J 36 km A : 36x (000 m (Oms 60x605 何倍 にメ(hox0) : (02 : 5.0×10° 5.0×(0° チェック 解答 040J ②50J 51 15

なんでcosθをかけるとそこの長さが出るのですか

(3) 地面に達する直前の小球の速 S131. の運動 三角比 のに, 長さ! Im)の糸の一端に質量 m[kg]のおもりをつけ, 他端を大 井に固定する。糸と鉛直方向とのなす角が0となるよう に,糸がたるまないようにおもりを点Aから点Bまでも ち上げ、静かにはなした。 重力加速度の大きさをg Im/s]として,次の各間に答えよ。 (11 最下点Aから点Bまでの高さは何前か。 B

Lsinθとはどの部分なのでしょうか？

動摩擦力のする仕事とエネルギー »| 94 95 ||100||101 例題24 エ事 質量m[kg]の物体を傾きの角θの斜面上に置き,斜面に 本 沿って上向きに初速度 o[m/s] を与えたところ, 物体は斜面 に沿ってL[m]だけすべって静止した。物体と斜面との間の 動摩擦係数を求めよ。 重力加速度の大きさをg[m/s']とする。 V0. 0 解答 物体にはたらく力は重力,垂直 抗力,動摩擦力である。動摩擦力が仕 事をするので, 動摩擦力のした仕事の 分だけ力学的エネルギーが変化する。 物体と斜面との間の動摩擦係数をμ', 動摩擦力のした仕事を W[J]とすると, W=- (μ' mgcosé) ×L ここで,(力学的エネルギーの変化) = (動摩擦力のした仕事)よ り,初めの位置を重力による位置エネルギーの基準面とすると, O(号 センサー 29 享擦力がはたらくときのよ うに,力の向きと運動の向 きが逆向きのとき, そのカ ゴした仕事は負になる。 mg サセンサー 30 擦のある面上での運動で m×0°+ mg (2 Lsin@) -5 11 mv+ mg ×0 = W 88 ,動摩擦力のした仕事の トだけ, 力学的エネルギー 「変化する。つまり, 力学 コエネルギーが保存されな -。(力学的エネルギーの 三化) = (非保存力や外力が た仕事) 2 したがって, μ'= v-2gLsin0 2gLcose A京る のよ い糸 ba こさ STEP 2 解答編 p.45~49 3 仕事の原理 滑車をいくつか用いた装置を用いて荷物を真上に引き上げた。荷物 (m]だけ引き上げるには,人が網を4s[m]だけ引く必要があった。この装置を用い こき、人が綱を引く力は, 荷物を直接持ち上げるのに必要な力の何倍か。ただし,滑 および網の重さや摩擦は無視できるものとする。 重さや摩擦の影響がないとき, 道具を用いても仕事の量は変わらない。 センサー 24コ ポンプの仕事率 仕事率が490 W のポンプを使って, 高さ 10mのところにある ークに水をくみ上げる 20公開で何m3の水もと7,L

図のように、坂にある物体の重力を分解したときに、斜面に垂直な力と重力のなす角が、斜面と地面がなす角と等しくなる理由を教えてください！

(2)の問題で、なぜ向心力が内側ではなく外側に働くんですか？

(2) 糸の張力の水平成分Ssin0=mgtan0が向 心力となる。運動方程式 mro?3Fから、 uPoint 同心力は, 重力や摩擦力のような力 の種類を表す名称でなく, 円運動を生じさせる 原因となる力の総称で, 常に円の中心を向く。 bAs 基本例題29 鉛直面内の円運動 基本問題 206 図のように,質量mの小物体が, 摩擦のない斜 面上の高さんの点から静かにすべりおりた。斜面 の最下点は半径rの円の一部になっている。重力 加速度の大きさをgとして,次の各間に答えよ。 ト(1) 斜面の最下点での小物体の速さを求めよ。 (2)..斜面の最下点で,小物体が面から受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 m つは、 h の式 2 6 体の向心力になる。半径方向の運動方程式 1HAN 指針 (1)では,力学的エネルギー保存の 法則から速さを求める。 この結果を用いて,(2) では,最下点での半径方向の運動方程式を立てる。 解説 v2 =N-mg m- r N (1) 最下点での速さをひとし,す (1)の結果を用いて, 2h) ベり始めた直後と最下点に達したときとで, 力 学的エネルギー保存の法則を用いる。 最下点を 高さの基準とすると, N=mg(1+ mg r Point 鉛直面内の運動は等速円運動となら ないが,各瞬間において, 等速円運動と同様の 運動方程式を立てることができる。 mgh= mu° リ=V2gh 2 (2) 重力と垂直抗力の合力が, 最下点での小物