どうして(1)で遠心力を考慮していないのでしょうか？速くすればするほどmrω²/sinθ分大きくなっていくのではないのでしょうか？

基本例題12 円錐振り子 図のように、長さの糸の一端を固定し、他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を0, 重力加速度の大きさをyとして, 次の各問に答えよ｡ (1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 指針 地上で静止した観測者には, おもり は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として、水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1) では,鉛直方向の力のつりあいの式(2) では円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。なお,円運動の半径はUsin0 である。 解説 (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scost=mg mg coso S = - こ S Scost Ssine img (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0mgtan0が向 心力となる。 運動方程式 mrw² = F から、 m (Usind) w2=mgtan0 周期T は,T= 2π W 基本問題 55,56,57 = =2π 00 (= Icoso g g l cos 0 別解 (2) おもりとともに 円運動する観測者に は,Sの水平成分と 遠心力がつりあって みえる。 力のつりあ いの式を立てると, (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m (Isine) w²-mg tan0=0 m m (Isin) w² Ssin0=mgtan mg 【Point 向心力は、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。 第Ⅰ章 力学

(15) 2枚目の写真のマーカーの部分で、運動方程式がこのようになる理由が分かりません。 上向きの力のMAgsinθを考えないのは何故ですか？ (16) マーカーの部分の式の意味が分かりません。

群馬大-前期 MENO 34 (0< TII Mog sing 台 図3 2021年度 物理 39 Megsin0. ばね (4) ばね定数kを Ma. Mo.f.pdを用いて表せ。 F432 a -fox-Mogy. 小物体Dに接続されていた糸を静かに切断すると, 小物体 D は初速度の 大きさ0で運動を開始し, 鉛直方向に単振動した。 単振動の角振動数をMp, k を用いて表せ。 単振動している小物体Dの振動の中心の,床からの高さを Ma, Mp, dx, 0 を用いて表せ。 小物体Dが単振動している間の、 小物体Dの速さの最大値をMA, KOR Mp, x, g 0 を用いて表せ。 AW

（2） 波線のところで、長さがそれぞれlsin30°,lcos30º/2になる理由が分かりません。解説をお願いします🙇‍♀️

MOS ZON 133. 棒のつりあい 図のように、長さ、重さWの一様な太 さの棒の一端を壁にちょうつがいで固定し、他端に糸をつけて, 棒が水平と30°の角度となるように糸を水平にして壁に固定 した。 次の各問に答えよ。 (1) 棒が受ける重力 W. 糸の張力 T. ちょうつがいから受け る力の水平成分 N, 鉛直成分Fを図中に示せ。 (2) 棒が受ける力の水平方向と鉛直方向のつりあいの式, およびちょうつがいを回転 の中心とした力のモーメントのつりあいの式を示せ。 (3) T. N. Fの大きさを, W を用いてそれぞれ求めよ。 130° 例題15

黄色のマーカー引いてる所がわかりません。 （1）のｙ成分はなぜ−g cosθになるのでしょうか。 なぜ−がつくのかがわかりません。

口 発展例題5 斜面への斜方投射 [物理 図のように,傾斜角 0の斜面上の点Oから, 斜面と垂直な 向きに小球を初速v で投げ出したところ, 小球は斜面上の 点Pに落下した。 重力加速度の大きさをgとして,次の各問 答え 指針 重力加速度を斜面に平行な方向と垂 直な方向に分解する。 このとき, 各方向における 小球の運動は,重力加速度の成分を加速度とする 等加速度直線運動となる。 ■解説 (1) 斜面に平行な方向 にx軸、垂直な方向に y軸をとる (図)。 重力 加速度のx成分,y成 分は,それぞれ次のよ うに表される。 O (1) 小球を投げ出してから, 斜面から最もはなれるまでの時間を求めよ。 (2) OP 間の距離を求めよ。 y -gcosoi 2 gsin g P x 成分 : gsin0 y成分: -gcose 方向の運動に着目する。 小球が斜面から最も はなれるとき, y方向の速度成分vy が 0 となる。 求める時間を とすると, 「vy=v-gcoset] の式から, 0=v-gcose・t t₁ = Vo gcoso (2) Pはy=0 の点であり, 落下するまでの時間 をもとして, 「y=vot-- - 1/27g cost ・f2」の式から, 0=vol2-1212gcos0.12 0=1₂(vo-cost-t₂) t> 0 から, t₂ = 200 gcoso 発展問題 48,52 Vo O x 方向の運動に着目すると, x=-12gsinet か ら, OP間の距離xは, x= =1/29s gsino.t=1212gsine. 2v" tan0 gcoso P 200 gcoso Point 方向の等加速度直線運動は, 折り返 し地点の前後で対称である。 y=0 から方向 の最高点に達するまでの時間と, 最高点から再 びy=0 に達するまでの時間は等しく, t=2t, としてを求めることもできる。

（1）の-½—gt ²ってなんですか？ 最高点から自由落下した高さ？ってことですか？わかりません

:自由落下 図のように、 水平右向きに x軸, 鉛直上向きにy軸を とる。 座標 (10) に点Aがあり, (1, h) に点Bがある。 小球Pを原点Oから、x軸の正の向きより角0 上方に 速さ で発射すると同時に, 小球Qを点Bから自由落 下させた。 重力加速度の大きさをgとする。 解答 vo Coso・t=l よって,t=- (1) P が x=lに到達するまでにかかる時間tは, 1 Vo COSA (1) P x=l に到達したときのy座標を求めよ。 OVER P (2)PがQに命中するためには, 0, l,hの間にどのような関係が成り立てばよい か。 (3) Q が点Aに到達するまでに、PがQに命中するためのひの条件を,L,h, g を用いて表せ。 このときのPのy座標yp は, 1 yp=vosin0・t- 2 考え方 (2) Px=1に到達したときに,(Pのy座標)=(Qのy座標)になればよい。 (3) PQに命中する位置のy座標が正であればよい。 yo=h-- −gt²=v₁sine.. g1² 2vo cos²0 y=h-- =ltan0- (2)Pがx=l に到達したときのQのy座標 yo は, 2 - 1/²gt² = h - 1279 (v₂cose)² = h =h- yp=ya であれば、PがQに命中するので Itan 0- gl² 200²cos²0 -=h- h (3) tano=7のとき、 右の図より, OB=√2+ h2, cos0=- gl² √1²+h²\² 200² 1 =h-9(1²+h²) 2002 gl² 2vo cos²0 1 √1²+h² >0であればよいので, h-g(1²+h²) > ->0 2002 00より> 1 VO COSO (COSO) Vo cose g(1²+h²) 2h h>g(l² +h²) 200² - だから, 1 29 y gl² 2vo²cos²0 よって, tano= h √²+h² Un vo²>9 (1²+h²) 2h 117 OB 補足 (2)0) (tan0=¹) ら,PをQに命中させる には,PをQに向け 発射すればよいとわか QoB Vo P 0010 k か この理由をPの 「重力を無視した! 変位」と「自由落 位」 にわけて考え 力を無視した場 位」は、初速度 直線運動の変 自由落下 とQで同じな Q に命中させ 力を無視した がP(点)が の向きであれ 重力を無視 した場合の 変位 Vo

どのように計算したら解答のようになるのか分かりません…良ければ計算過程を教えてほしいです…！

VANCOU 以解 70 斜面とともに動く物体傾きの角のなめらかな斜面 上に物体をのせ,台を水平方向に一定の加速度の大きさaで 動かして,物体を斜面上で静止させるには,αの値をいくら にすればよいか。重力加速度の大きさをgとする。 ○ a→ LO . 0 mの板を置

この初期位相ってどのように求めればいいんですか？💦

000円 248単振動の初期位相図は, 原点Oを中心と してx軸上を単振動する物体について, 変位xと時 刻tの関係 x=Asin(wt+8。) を表すグラフである。 (1) 初期位相 0(0≦<2π) を求めよ。 .… (2) グラフ 速度と時刻t, 加速度αと時刻tの関 DEL CO 係をそれぞれグラフに表せ。 x軸の正の向きを速度・加速度の正の向きとする。 11.050=xmU 20 1 ヒント (2) v=Awcos (wt+0o), a=-Aw'sin(wt+0 ) x A XS π W 2πt W

この問題 x=0のこの後の変位を考えたら -sinになりませんか？

第47問 正弦進行波 問1 正解 ① 位置 x, 時刻における媒質の変位をy (x, t) とする。 時刻 t=0の波形から と表せることがわかる。 図 47-1のように, 時刻 tの波形 は,時刻 t=0の波形をx軸の正の向きに Vtだけ平行移 動したものに等しいから y (x, t) = y(x - Vt, 0) という関係が成り立つ。 これより b x y(x, 0)=bsin 27- 2a である。 b y(x, t)=bsin(x-Vt) a y y π = bsin x 10 ff ( 時刻 t = 0) a Vt 2a ( 時刻 t = 0) Vt+a 図 47-1 Vt+2a 問3 3 縦波の場 図47-3の となるのは 波がない 時刻 t = 0 第48問 問1 1 時刻 t = 3₁(x となるので

(2)と(3 どうしてこの答えになるのかわかりません教えてほしいです🙏🏻

18 水平面と 30°の角をなすなめらかな斜面にそって重さ10Nの物体をゆっくり 引き上げる。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 解答 (1) 略 (2) 5.0N, 1.0×102 J (3) 10N, 1.0×102J (4) 略 参考: 教科書P72問34, サポートP4162 (1)物体にはたらくすべての力を矢印と文字でかけ。 (例↓w) 重力はW, 垂直抗力はNとする。 (2) 斜面にそって 20m引き上げるのに必要な力と仕事 Wi[J] を計算して求めよ。 W friends 18⑤5 この物体を、同じ高さまで斜面を利用せず鉛直上方に引き上げるのに必要なカチと仕事 W2(J) を計算して求めよ。

なぜ、h/sinθとなるのですか？

例題2 仕事の原理 水平面との角度をなす, なめらかな斜面を使って 質量m[kg]の物体を, 高さん [m] 持ち上げるため に加える仕事がmgh [J] であることを示せ。 ただし, 重力加速度の大きさをg [m/s2] とする。 【解法】 物体にはたらく力は,重力 mg [N] と垂直 抗力であり,この合力の大きさはmgsin0 [N] であ る。物体を持ち上げるとき、 他の力とつり合う力を加 えればよいので、持ち上げるために加える力の大きさ はmgsinoである。 物体を移動させるために, 斜面に沿って移動させる 29 ん であるから 持ち上げるた 距離は sino めに加える仕事W [J] は, 29 W=mgsin 0x ん sino 口 重力と垂直抗力の合力 mg sing ffee Hon 垂直抗力 30 -)-( high ) [1] 持ち上げるた めに加える力 mg sin 重mg J sin