学年

教科

質問の種類

物理 高校生

この問題が分かりません💦 教えてください!

[D 図1のように、なめらかに回転することができる定滑車を 天井で支え、軽くて伸び縮みしない糸をかける。糸の両端には 質量 m の中空の箱Aと質量3mのおもり Bをつるしている。 はじめ、Bは床の上にあり、Aの下端が床からhの高さにな るようにして、静止させておく。 滑車の質量は無視できるもの とし、重力加速度の大きさをgとして、次の間1~問4に答 天井 A h B えよ。 床 [解答番号は4 7D 図1 問1 このとき、天井が定滑車を支えている力の大きさはいくらか。適当なものを、下の0~⑥の中か ら一つ選べ。 4 0 mg の 2mg の 3mg の 4mg 5mg 問2 Aに少しずつ砂を入れていったところ、AとBは動き始めた。Aが動き出す直前、Aにはどれ だけの砂が入っていたか。砂の質量として最も適当なものを下の①~⑥の中から一つ選べ。 5 0 2m 3m の 4m 5m m 次にはじめの状態に戻し、箱Aを質量5mのおもりに換え、手でAを支えて、A、Bを静止させて おく。このとき、 糸は張っているものとする。この状態からAを支えていた手を静かに外すと、Aは 降下をはじめた。 間3 Aが降下しているときの、Aの加速度の大きさとして最も適当なものを下の0~⑥の中からー つ選べ。 6 1 1 1 0 g 2 8 問4 AとBがすれ違う時(A、 Bの下端の高さが一致する瞬間)のBの速さとして最も適当なもの を下の0~6の中から一つ選べ。 7 0 gh gh gh Vgh gh 2 3 2 5

解決済み 回答数: 1
物理 高校生

Bの(3)で力学的エネルギーの立て方が分かりません

4 軌道上を 2m/s), 地 次の問いに答えよ。 ただし, 月は質量 M [kg),半径 R[m]の球体とし, 弾丸,の質量 を近(kg)ノ万有引力定数をG[N·m?/kg°]とする。 また, 数値を求める場合の答えの 有効数字は2桁でよい。 人工衛星 【A)月の表面から表面に垂直に無限遠方に向けて弾丸を発射する。 (1) この弾丸が無限遠方に達するための最小の初速度 m/s] を表す式を求めよ。 このとき,弾丸が発射直後にもつ運動二ネルギーの数値を求めよ。ただし, m=2.0 kg, G= 6.7×10-1! N.m?/kg? およびM=7.3×10 kg, R=1.7×10° mで ある。 位時間に ]の大き きる速度 (B] 次に,図のように, 月の表面から 発射した弾丸が地球表面に達するた めの最小の初速度 v」 [m/s] を求めた い。ただし,弾丸は地球の中心と月 の中心を結ぶ直線上を飛行するもの とし,月の地球の回りの軌道運動は 考えないものとする。地球の質量は月の質量の 81倍である。また, 地球の中心と月 の中心の距離をDM]とする。 (1) 地球の中心と月の中心を結ぶ直線上において,月の中心からx[m}の地点A まで は月の引力が勝るが/地点 A を越えると地球の引力が勝っている。月の表面から この直線上を地球に向かって飛行する弾丸ばこの地点Aを越えることができたら 地球に向かって落下できる。 (2) 地点A での弾丸の位置全ネルギーVD]は,地球の重力による位置エネルギーと 月の重力による位置エネルギーの和である。VをDを用いないで表す式を求めよ。 (3) 月の表面から発射された弾丸の力学的エネルギーが(2)で求めた位置エネルギー より大きければ弾丸は地球表面に到達する。このことから上記のひ」を表す式を 求めよ。 (4) 弾丸が地球表面に達するために与えなければならない最小の運動エネルギーは 弾丸が無限遠方に達するために与えなければならない最小の運動エネルギーの何倍 か,その数値を求めよ。ただし,DE3.8×10°ゆである。また,必要ならば [A](2) で与えた数値を用いよ。 地球 弾丸 質量 m 月 半径 R 質量 M VA A 質量 81 M トーxー D A m この(xをDを用いて表す式を求めよ。 (C] [A]の速度 は「脱出速度」とよばれる。質量が同じ星の脱出速度はその半径が 小さいほど大きな値になる。半径が小さくなり脱出速度が真空中の光の速さ (3.0×10°m/s) となるような天体は「ブラックホール」とよばれる。この天体が太陽 と同じ質量(2.0×10°kgYをもつ球体である場合,その半径は何 km か, 半径の数値 を求めよ。 3.3 く-> 8lx -(ー)

未解決 回答数: 1