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物理 高校生

アから分からなくて分かる方教えて頂けませんか?

次の文中の[ 内に適当な式または数値を記入せよ。 「大 00S 質量 m の物体を,1図のように水平軸と 0の角度をなす高さ hのなめらかな斜面上 市 お す頂1 S ンチ で V。 10 を,初速 。ですべり上がらせて空中に飛 Vo ho点e 0 び出させた場合と,2図のように角度6, 初速 voで投げ上げた場合について考える。重力加速度の大きさをgとし,空気の抵抗は 1図 出 2図 最 る ないものとする。 な e (日)を 換 1図の場合,斜面の終端P(高さ h)における物体の速度の水平方向成分はア 鉛 直方向成分は口イ]である。斜面を飛び出し最高点に達したときの高さ HAはL となる。一方,2図の場合では,物体が高さ んに達したときの速度の水平方向成分は さ 鉛直方向成分は オとなり,その後,最高点に達したときの高さHBはっさこ。 となる。 エ カ 加 明あ還 (1) HAと Hgの差キ]について考える。高さ hの位置より上ではいずれの場合も放物 運動をしており条件は同じであるが,「イ」と「オを比べてみると,すでに高さ h (8) の位置で鉛直方向の速度成分に違いが生じている。そこでhに達するまでの違いを考え。 る。1図の場合,斜面上をすべり上がっているときに, 物体が斜面から受けている力の実き 鉛直方向成分の大きさは, m, g, 0を用いて表すとクとなり, その向きは上向き S) である。斜面の下端0から終端Pまで動くときの鉛直方向の移動距離はケである。 から,その間に物体が斜面から受けた仕事の量はココとなる。これが1図と2図のこ[) 高さんにおける鉛直方向の速度成分による運動エネルギーの差に相当しており, さらに 水 最高点 H。とH。の差に相当する位置エネルギーの差となっている。 生 AN 一方,1図において物体が斜面から受ける力の水平方向成分の大きさはサで,そ- の向きは物体の運動の水平方向成分の向きと逆である。また,0からPまでの水平方向 こ品 ね の移動距離は「シ]だから,その間に物体は斜面に対しスの仕事をしたことにな る。 コ]と口スより, 斜面の下端0から終端Pまで動く間に物体が斜面から受け S た仕事と斜面に対して行った仕事の差し引きはセとなる。結局,斜面がない場合 に比べて,斜面の存在により運動エネルギーが水平方向速度成分によるものから鉛直方 向速度成分によるものヘソコだけ移されたとみることができる。 山 [m) お つ

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物理 高校生

よく分からないので教えて下さい

18. [1994 千葉大] 長さ 2Z, 提量w の一様な棒の片端が 蝶番( ちょうつがぃ っ \)C で銘直な壁に| れている。 ただし棒が嫌番から受ける抗力は常に棒の軸方向に一致する と仮定 析 い。 重力加速度の大きさをとし, 以下の間いに答えよ。 P P 中 角度 9は図中の矢印 の方向を正とする。 kN 必 2図 3図 \ ) 蝶番からア離れた点 P と棒の中央(重心 ) とを糸で結び, 棒を水平に支持する (1 図 )棒の重心にはたらく重力と天力 S。 とのつりあいを考えて, S。 を求めよ。 また, 棒が嫌番から受ける抗力の大きさを求めよ。 -⑫ 点での支持を摩擦のない清車に変更し, 系におもりをつり下げた。 糸の質量は 無視できるとして, 棒を水平に保つのに必要なおもりの質量 7 を求めよ (2図) (⑬) 棒が水平から角度 9の(ただし = でく今 ) だけ傾いてつり あうための呈力 S を求めたい(3図 (3) 棒と氷のなす角度 8とのの関係を示せ。 (b) 張力 $ の, 棒に垂直な成分 」 を ③ とのを用いて表せ。 (c) 棒の重心にはたらく重力の, 棒に垂直な成分 。 を 9 を用いて表せ。 (d) 上の(D), (c) より, Sを9 の関数として求めよ。ただし, S。を(1) で求めた組力 還 こし 5を5= 5。./(9) のように整理して, 7の を求めよ。三角関数についての以 の公式を用いてもよい。 in(4十太) =sin 4cos十cos4sin お cos(4+ 万) =cos4cosぢーsin 4simnぢ 本寺 2 4 52人3っ: 2cosっ sm訪・ cos4 =cos 2 Smっ 居け傾いた状態でつりあいを保つために必要な張力 S(3 図 )と, 水 つための張力 S。 との大小を比較する。 次の文中の , Pb, Cdにあ 武は不等号を (<, =, >)の中から選べ。ただしのは(⑬(④ で求 証罰の[| a 1 であるからSLB 1]S。, の目c ]1 であるから$[_ d 」S。 である。 記あり, の居力 S。 は一定に保たれているとする。棒をわず とき, 槍はもとの水平に戻るように動くか, あるいはさらに傾く 0, 欠く0 のそれぞれについて理由をつけて 50 字以内で答えよ。

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