物理基礎　 ⑶で、点Aでの位置エネルギーが mgL2sinθ となっているのですが、どう導くのかを、教えてください。

COS180° より 8/26 問題13-2 仕事と力学 の初速度を与える。 ただし, 面と物体との間の動摩擦係数はμ', 重力加速度の大き 図1のように, あらい水平面上の点Aにおいて, 質量m [kg] の物体に大き 9 [m/s2] とする。 以下の問に答えよ。 (1) この物体は点Bにおいて静止した。 点Aと点Bの距離 L, 〔m〕 を, 9, Do, て表せ。 次に、 図2のように, 面を水平から角度0 [rad] 傾けて固定した。先と同様に点で 面下向きに大きさvo [m/s] の初速度を与えた。 する間に、動摩擦力が物体にした仕事 W [J] をg,m, L2, 0,μ' を用いて表せ (3) L2 〔m)をg, vo, μ', 0 を用いて表せ。 図3のように,斜面下方に軽いばねを置き, ばねの下端を斜面に固定した。斜面の角度を 調整し,f'[rad〕 にしたところ、物体は速さの等速運動をして斜面を滑り降りた。 (4) 6''の関係式を表せ。 (5) 物体は速さで滑り落ちながら点Dに達し, 自然長であったばねをx [m] 縮めて一瞬 停止した。ばね定数をk [N/m]としたとき,xをm,k, vo を用いて表せ。 エネルギーの変化=非保存力に 0-vo² = -1/h W L T qwer = voz 295 (2) W=FS.Cost ニートmyLzcost まさ (3)力学的エネルギーの変化ま 0-1/2b/vo² = - Nylgl NL₂COSU = {vo² Lakk = 40² (+ Sindiram. (4)Esino!! 290 L₁ A B 図1 L2 D C 図3 図2 自然長 (3)で、点Aでの位が 「mgLzsint」となっているのですが、 どう導くのかを教えて下さい。 -79-

(4)です。高さ9.8から投げて高さ9.8に戻るまでが1s -①で1s経った時の速度が9.8m/s、つまり初速度が9.8m/sで地面に達するまでが1s -②であるため、①+②をしたら求めれるかと思ったのですが計算が合いません。どこで間違っていますか？そもそも考え方が... 続きを読む

t [s] 必解 33 物理 斜方投射 右図のように, 高さ9.8mの建物の屋上 から,仰角30°の向きに初速度の大きさvo[m/s]で小球を投げ 出したところ, 2.0s 後に地面に達した。 (1) 初速度の大きさは何m/s か。 かる 同 (2) 小球が達する最高点の地面からの高さは何mか。 同 (3 小球が建物の屋上と同じ高さを通過するのは投げ出してか ら何s後か。 また,そのときの小球の速さは何m/sか。 ます (4)小球は建物から何m離れた地面に達したか。 9.8m 30° ひ Arg 面平水 センサー 10

なぜ（２）のM g cosθとSはイコールでは無いのですか？釣り合わないと回転しないのでは無いでしょうか？

(2)角8の位置において, 小球に働く力を右図に示す。 小球 の円運動の運動方程式より, 2 m²=S-mg cos 1361 y 面 41式より, S=ml m(0² + cos 0) = { 00 ² + +gcost use-mu+g(cos Vo +g(3cos0-2)③ (0-2)} Vo 101 ロー100であげたいから 3 + 1 h (1) S mgcos mg *

難関物理　7-1⑵ 計算がわかりません！ tanθ＝の途中式を教えてください！

(MM)gsing my cost fang Hu M+M A

矢印のところでどのような計算過程をしたらかの答えになるのか知りたいです

問題126 128 式 ② から, N=mg+fcost 4 ④) 物体が動き出す直前に、静止摩擦力は最大摩擦力となるので、式 方程式は ④から, fsin0=μ(mg+fcose) mg " sin0-μcos0 (2)物体がすべり出さないためには,カナの水平方向の成分の大

（2）の解説のSsinθ=mgtanθはどこから来たのでしょうか。また、円運動の半径がLsinθになるのも全くわかりません。どなたか助けてください。

C/ 基本例題29 円錐振り子 わかんない 基本問題 解説動画 第Ⅱ章 力学Ⅱ 図のように,長さL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g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。 00 m(Lsine) w²=mg tane w= 円 g L cose 2π L cose =2π 周期 Tは, T=- (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか 地上で静止した観測者には, おもり |指針 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 ある。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ (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Lsinである。 解説 m 別解 stic (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, 10 L Scost S (2) おもりとともに 円運動をする観測者の 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 LA m (L sine) w² S +0. Ssin0=mg tan mg 0 Scoso-mg=0 Ssine mg mg S= coso (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0=mgtan0 が向 心力となる。 運動方程式 「mrw²=F」から, (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m(L sine) w²-mgtan0=003 (1) 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。 4

mgl（1-cosθ）ってなぜこのようになるのですか？

解説 (1) 〈円運動の解法》 (p.191)で解く。 STEP P 10 中心は点O 2 半径1, 3速さ は未知。 さぁ、どうやって求める? 速さときたらエネルギー。 いまは, 摩擦熱は出てな W いから《力学的エネルギー i 保存則》 (p.162) ですよ。 T ŵ 3 V w OK! キミの言うとおりだ。 式を立てると, 前PO 後さ () mg 1 2 2 mvo = COS) 1 mv² + mgl (1 - cos 0) m 2 T 遠心力 図 a 2 - 11= -2gl(1-cost)・ ① 2 1830*

Aから見た端っこのモーメントについてで 回答の意味はわかるのですが 僕の解き方どこが間違っているか分かりません どこが間違っているか、はたまたあっているのか教えてください

知識 141. 棒とおもりのつりあい 図のように、 長さL,質量 M の一様な太さの棒を粗い水平面上に置き、棒の一端に, 質量mのおもりをつけた軽い糸をつないで,糸を定滑車 にかけた。このとき, 棒と水平面のなす角, 糸と鉛直線 のなす角が,ともに0となって静止した。重力加速度の 大きさをg として、次の各問に答えよ。 A mg cost Ving L m A 0 (1) 点Aを回転軸として,棒にはたらく力のモーメン トのつりあいの式を示せ。 Leos (2) おもりの質量mを,M, 0 を用いて表せ。 「列 ヒント (1) 棒が受ける糸の張力を,棒に平行な方向と垂直な方向に分解して考える。 56 I章 力学I

2つ質問したいです。 ①左下の図のマーカー部分の力はなんの力なのか ②なぜこのようにして解けるのか どなたかよろしくお願いします<(_ _)>

cost 発展例題 7 M 力のつりあい 発展問題 81 M 重さ W〔N〕の人が, 重さ w〔N〕 の台の上にのり、図のように, 滑車を使って台といっしょに自分自身をもち上げようとしてい る。W>wとして,次の各問に答えよ。 M IN (1) 人がひもを大きさ T〔N〕の力で引くとき, 台が地面から 受ける垂直抗力の大きさNは何Nか。 W[N] M 地面 w[N] (2) 台が地面からはなれるには, Tを何Nよりも大きくすれ ばよいか。 W+w 指針 (1) 人がひもをT 〔N〕で引くと, 作 用反作用の法則から,人はひもから同じ大き さT [N]の力で引き返される。 人と台にはたら く力を描き, つりあいの式を立てる。 (2) 台が地面からはなれるとき, 垂直抗力Nが 0 になる。 ■解説 (1) 人と台がお よぼしあう力の 大きさをN' と すると,それぞ れ図のような力 を受ける T 東) N W w 人が受ける力 台が受ける力 人が受ける力のつりあいから, T+N'-W=0 また,台が受ける力のつりあいから, T+N-N'-w=0...② 式①、②の辺々を足しあわせると 2T+N-(W+w)=0 N=W+w-2T[N] (1) (5) (2)台が地面からはなれるとき, N = 0 となる。 (1)の結果を用いると, 0=W+w-2T T= W+w[N] 2 t

黄色マーカーのところなんで－gなのですか？

x 解説動画 発展問題 48, 52 発展例題5 斜面への斜方投射 物理 Vo 図のように、傾斜角 0 の斜面上の点0 から, 斜面と垂直な 向きに小球を初速 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 0 OP (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。 思考 44.2 球 達した た。 こ 小球日 t=0, とし 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。 1 0=vot₂-9 coso.tz² (1) (2) (4) 0=t Vo 解説 200 (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。 20から, t2= gcoso gsino 45. -gcose, g ら, OP間の距離 xは, P x= x方向の運動に着目すると, x= -gsinO・2 か -129sin0-13-12 gsing-(20)* げ gcoso x成分: gsin y 成分:-gcosd 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,方向の速度成分 vy が 0 となる。 求める時間をとすると, vy=vo-gcoso・t の式から, Point 2vtan0 gcose m ( 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, (D) 4 0=vo-gcoso・t t₁ = Vo gcoso (2) Py=0の点であり, 落下するまでの時間 t2=2tとしてtを求めることもできる。 を友として,「y=vot-1/12gcost・12」の式から、 発展問題 [知識] A 43. 投げ上げと自由落下 図のように,高さ19.6mのビルの 屋上から 小球Aを真上に速さ14.7m/s で投げ上げた。 小球 Aは,投げ上げた地点を通過して地面に達した。 重力加速度の 大きさを 9.8m/s2 として, 次の各問に答えよ。 14.7m/s A B (1) 小球Aが地面に達するのは,投げ上げてから何s後か。 19.6m