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物理 高校生

24、25全て分かりません 教えてください!

24 25 PIPPA 速度は問[m/s] (2) 物体Aが物体Bを押す力は何 [N] か。 LL 図のように、質量Mの物体 A と質量mの物体Bを糸で結び、 水平面上でAを大きさ F の 力で引いた。糸は水平方向にAから大きさ TAの力、B から大きさ TB の力を受けるものとす る。 摩擦の影響と糸の質量は無視できるものとして、次の問に答えよ。 (1) 生じる加速度の大きさをaとして、物体Aの水平方向の運動方程式を示せ。 (2) 生じる加速度の大きさをaとして、物体Bの水平方向の運動方程式を示せ。 (3) a を m, M, F を用いて表わせ。 B m - 56- A M 時刻 t = 0 において、 高さんの塔の上から小球を自由落下させると同時に、小球Aの真下 の地上から初速度 UB, 0 で小球Bを鉛直上向きに投げあげた。 鉛直上向きに軸をとり地上を 原点 (x=0)とし、さらに重力加速度の大きさをg = const.) として、以下の問に答えよ。 (※重力加速度とは、重力によって生じる加速度のことである。つまり、 α = -g の場合を考え る。) (1) 時刻 t'における小球Aの位置 TA を求めよ。 (2) 時刻 t'における小球Bの位置 B を求めよ。 (3) 小球AとBが空中で衝突する時刻t を求めよ。 (4) h = 7.84 × 10 [m],vB,o = 3.92 × 10 [m/s], g = 9.81 [m/s2] とするとき、問 (3)で求めた 時刻 te は何[s] となるか。 F

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物理 高校生

(2)の問題で、点CでN=0だと台車ってレールから離れていないんですか?

発展例題17 鉛直面内での円運動 2 図のような傾斜軌道を下り, 半径rの円形のレール を滑走する台車について考える。 台車の質量をm, 重 力加速度の大きさをgとし, 台車は質点として扱い, 台車とレールとの間の摩擦を無視する。 (1) 台車の出発点Aの高さをんとし, レールの円形 部分の頂点をCとする。 ∠COB が 0 となる点Bで , Onia2 h レールが台車におよぼす力の大きさNを求めよ。 CORVE (2) 台車が点Cを通過するための,出発点の高さんの最小値ん。 を求めよ。 指針 (1) 力学的エネルギー保存の法則 を用いて,点Bでの速さを求め,台車の半径方 向の運動方程式を立てる。 (2) (1) の結果を利用する。 点Cで N≧0であれ ば,台車は点Cを通過できる。 すなわち, 高さ ん。 から出発したとき, 点CでN=0 となる。 解説 (1) 点Bの高さ は,図から,r(1+cose) と 表される。 点Bでの速さを ひとし,水平面を基準の高 さとして, AとBとで, カ 学的エネルギー保存の法則 を用いると, mgh=mv²+mgr (1+cose). 地上から見ると, 点Bにおいて台車が受ける力 は,重力, 垂直抗力である。 重力の半径方向の 成分の大きさは mg coseであり, 半径方向の rcoso 0 N B: mg mg coso A m 発展問題 212, 213,214 800 CIS ROB 0 O 運動方程式は v² matth img cos0+N...② r 式 ①② から” を消去し, N を求めると Jalmal Un JAD mg N=- (2h-2r-3r cos0) (2) 点Cでの垂直抗力Nは,(1) のNに 0 = 0 を 代入した値で表される。 また, 求める高さん。 は, 点CでN=0 になるときの値である。 (1) の結 LATAR 5 果から,20m2h-5r) ho=- FCC r. Q Point <Point ho=5r/2のとき, 点Cで台車の速 さが0となるわけではなく, ん。 は,力学的エネ ルギー保存の法則だけでは求められない。 N = 0 となるとき, 台車は, 点Cで重力を向心 力とする円運動をしている。

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