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物理 高校生

最後の計算式がなぜそうなるのかよくわからないです。大きくカッコしてあるところです。

基本問題 131, 134, 135 基本例題16)剛体のつりあい 図のように、なめらかな壁と摩擦のある床に,一様な太さの棒を 立てかける。棒と床がなす角を0とするとき,棒が倒れないための 0の条件を、tan@を用いた式で表せ。ただし,棒にはたらく重力の 大きさをW,棒の長さを1とする。また,棒と床との間の静止摩擦 係数をμとする。 1 指針 棒が受ける力を図示し、水平方向、 鉛直方向のそれぞれで力のつりあいの式を立てる。 また,複数の力を受ける棒の下端のまわりで,力 のモーメントのつりあいの式を立てる。 また,点Aのまわりの力のモーメントの和が0と なればよい。点AからN」, Wまでのうでの長さ は,それぞれl sin0, lcos0/2 なので, lcos0 N,×Isin0-W× =0…③ 2 解説 棒は,重 N」 B また,点Aで棒がすべらなければよい。 Fが最大 摩擦力 μN, 以下となり, 式3から, カ以外に,接触する他 の物体から力を受け, 図のように示される。 地球から…重力 W 壁から…垂直抗力 N 床から…垂直抗力 N。 床から…静止摩擦力F FSμN2 …④ Isin0 W=2N、tan0 N。 これを式2に代入して整理すると, N2=2N,tan0 ⑤ 式のから,F=N,となる。これと式⑤を④へ代 入して整理すると、 O 0 W A F -cose 2 N,Su×2N,tan0 1 tan02 24 水平方向の力のつりあいから,FーN,=0 …① 鉛直方向の力のつりあいから,N,- W=0 …②

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物理 高校生

類題1の解き方を教えてください!

例題1 壁に立てかけた棒のつり合い A 水平な床からなめらかで鉛直な壁に,質量 m で長さLの 一様な棒を,壁となす角0で立てかけたが,棒は倒れなか った。棒の重心は棒の中点にある。このとき,棒と床との 接点Bで棒にはたらく静止摩擦力の向きと大きさを答えよ。 ただし, 重力加速度の大きさをgとする。 0 L 5 B 指針 棒にはたらくカを図に描き, 剛体のつり合いの条件を考える。このとき, 力のモーメントのつり合いは任意の点のまわりで考えてよい。 解 図のように,棒には次の力がはたらく。 ·重心Gに,鉛直下向きに大きさ mg の重力 · 壁との接点Aで, 水平右向きに大きさ N,の壁からの垂直抗力 . 床との接点Bで, 鉛直上向きに大きさ N。の床からの垂直抗力 * 床との接点Bで, 水平左向きに大きさFの床からの静止摩擦力 これらの力がつり合っていることから, 次式が 成り立つ。 水平方向:N.-F=0 鉛直方向:N2-mg=0 点Bのまわりの力のモーメントのつり合いより, 10 N, 15 -2 G Lcos0 -N.Lcos0+mg· Lsin0=0 AN。 1 20 式0, 3より, F= -mgtan0 2 mgy よって, 棒にはたらく静止摩擦力は, B 水平左向きにっmgtan0である。 2 Lsin@ 例題1の解では, 点Bのまわりの力のモーメントのつり合いを求めたが、 力のモーメントは任意の点のまわりで考えてよい。上で求めた解を果いて、次 の点のまわりの力のモーメントもそれぞれつり合っていることを礎 類題 25 (1) 点A (2) 点G(棒の重心) (3) 点P(壁からの垂直抗力と床からの垂直抗力の作用線の交点) 全! 古 エ )

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物理 高校生

空気、薄膜、Gの屈折率は空気を1、薄膜2、媒質G3としたとき n12=nになりますか?n23やn13だとどうなるのか教えていただきたいです

め合う膜 92 媒質G上に厚さ4の薄膜があり, 空気中 から単色光が斜めに入射する場合の干渉を考 える。空気中での光の波長を入, 屈折角をの とする。また, 空気, 薄膜, Gの屈折率は それぞれ1, n, neとする。 AAは入射波の 波面で, B,B;は屈折波の波面である。同じ 波面上では同位相である。したがって, A→C→B.→D の経路をとる米 とA→B.→D の経路をとる光との間に位相差をもたらす経路の差は、 B.C+CB.になる。この長さはd, φを用いて表すと (1) となる。 これら2つの光が点 B,で同位相であれば干渉により強め合い, Dの方 向から観測すると反射光は明るく見える。 薄膜の中では光の波長は (である。 n<ncの場合, 各反射面での反射光の位相のずれの有 無を考慮すると, 千干渉して反射光が明るくなる条件は, 正の整数m 用いて(3) と書ける。 え%=6.0×107 [m], φ=60°, n=1.5, nc=1 のとき, 反射光が明るくなる薄膜の最小の厚さは また,Gのみを替え, na=1.4 とすると, 明るくなる最小の厚さは5 [m] となる。 A2 空気 A。 B1 B2 d 薄膜 C 媒質G [m]である (岡山 2枚の平板ガラスA. Rの一

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