学年

教科

質問の種類

物理 高校生

物理の問題です。至急です! ひとつでもいいので分かったら教えてほしいです。

剛体の釣り合いに関する問題 人間が二足歩行するようになってから脊柱や腰にかかる力学的な負担がいかに大きくなった かを人体の簡単なモデルを用い、剛体の力の釣り合いから理解する問題を考える。図1、2は 人間の脊柱をモデル化し、これを剛体として各所にかかる力を示したものである。 B Fsin12" Wsing Fsin(9+12") W 12" M予 C Fcos(0+12") 12° 番Wsin@ 各W 図1 図2 このモデルでは、A(腰)からB(肩)までの部分が脊柱を表し、鉛直から0だけ傾いている。 A点では下半身上端の仙骨から抗力Rを受けている。D点には(仙骨とつながった脊柱起立筋 が上半身を引っ張り上げる力)Fが働き、その方向は AB とa=12°の角をなしている。頭と腕 を除く上半身および頭と腕にかかる重力はそれぞれ、脊柱の中心Cおよび肩Bに鉛沿直下向きに かかり、その大きさは体重を Wとして、W,Wとしている。また AB間の長さをL、AC間、 AD 間をそれぞれ L, 3Lとする。(図2では AB 間の長さとなっているが、Lとすること) このモデルをもとに以下の問いに答えよ。 脊柱に働く力の釣り合いを表す式を、水平方向(x)および鉛直方向(y)に分けて作れ。 ただし図中12°と示された角はaとすること。 脊柱に働く力の釣り合いを表す式を、脊柱(AB)に沿う方向(I)および ABに垂直な方 向(1)に分けて作れ。ただし抗力Rのそれぞれの成分は R およびR」を用い、また図 中 12° と示された角はaとすること。 脊柱に働くトルクの釣り合いを表す式を作れ。ただしトルクはAを回転中心として求め、 また図中 12° と示された角はaとすること。 力およびトルク両者の釣り合いの式より、FおよびRをW、0、aを用いて表せ。 ただし、力の釣り合いは2. のR』 およびR」に関する式を用いること。 W=50 kgw、0=30°、a =12°の時、F, R の大きさを有効数字3桁で求めよ。 この人体モデルで表される看護師2人が同じ体重の患者1人を抱える状況を考える。1人 あたり(1/2)W kgを抱えることを、B点に鉛直下向きに(1/2)W kgw の力が追加された場合 として、F、Rの大きさを求め、これらが Wの何倍になるかを求めよ。ただしW=50 kgw、 0=30°、a =12° とする。 1. 2. 3. 4. 5. 6.

回答募集中 回答数: 0
物理 高校生

⑶です。 先生の解答解説のプリントに赤下線部が引いてあります。 なぜそのようになるのか解説をお願いします。 もしかしたら、数学では習っていないことを教えられてるような気がします。 高2です。

|(3)(2)の1が最大になる0を求めればよい。0°s0S90°の範囲では 0S sin 20 S1 となり, 1は sin 20 = 1 のとき最大となる。 題3 斜方投射 地上の点から小球を,水平方向と角0をなす向きに大きさ volm/s]の初 速度で投げる。重力加速度の大きさを g[m/s°] とし,必要があれば 2sin O cos 0 = sin 20 を用いよ。 (1)最高点に達するまでの時間も[s]とその高さh[m]を求めよ。 (2) 落下点に達するまでの時間も[s]と水平到達距離1(m]を求めよ。 (3) 初速度の大きさを変えずに、角0を変えて投げるとき,小球を最 も遠くまで投げるための角 0。を求めよ。 解(1)最高点では速度の鉛直成分(y成分)が0 用語最高点に達する となる。 「y = Dosin0 - gt」(>p.19(26)式)より 0= vosin 0 - gt. →速度の鉛直成分が0 よって = Vosin 0 「y= vosin 0-t g 1 gt°」(>p.19(27)式)より h= vosin 0·t」 2 gt? = sin'o Vosin 0 1 2 vo' sin°0 2g Vosin 0… g 7/ 0osin 0 ニ 2 g (2) 落下点では鉛直方向の変位が0となる。 「y= vosin 0t 2 1 ;gf」(>p.19(27)式)より 0= nsin@-s-2 の好= は- 2msin@) 1 gt;? 20osin 0 gt2 g t>0より 20osin 0 t2 = g 水平方向については,「x= vocosθ·t」( 2v° sin @ cos0 -p.19 (25)式)より v° sin 20 1= VoCos 0·t2 三 g g よって 200 = 90° より = 45°

回答募集中 回答数: 0
物理 高校生

(1)②と (3)② 教えて欲しいです! どちらもVーT図を書いて欲しいです!!!

組(20)番氏 4 等加速度直、 月 日 9 加速度 -直線上を一定の加速度で運動する 物体について、次の問いに答えよ。ただし, 右向 きを正の向きとし、速度や加速度の向きは符号で 答えよ。 (1) 次のように運動する物体の加速度を求めよ。 (2) 次の速度を求めよ。 例題右向きに 例題右向きに1.0m/sの速さで運動する物体 が、右向きに2.0m/s' の加速度で4.0s間速度 3.0s後には右 0 加速度を を増した後の速度。 の 5.0s後の 3 右向きに を求めよ。 ーt+at より,セー(+1.0)+(+2.0)×4.0=+9.0m/s 例題左向きに2.0m/sの速さであった物体が、 5.0s後には右向きに8.0m/s の速さになった。 ロ 右向きに2.0m/s の速さで運動する物体が。 右向きに1.0m/s° の加速度で3.0s間速度を 増した後の速度。 解初速度 (m/s)の物体が、加速度a Im/s)で運動して、 [s]間で速度om/s]に達するとすると、a= なので、 解の加速度a= ロー の 速度pーta の 時間= 3m% 3 D€ 5,0 2 +5,0mk O 向きに3.0m/s の速さであった物体が 右向きに2 2.0s後には右向きに9.0m/s の速さになっ Ar s後には右向 口の 静止していた物体が,右向きに4.0m/s° の 加速度で2.0s間速度を増した後の速度。 た。 a 口O 加速度を At 6 そ3,0mk 2 口2 右向きに6.0m/s の速さであった物体が 2.5s後には静止した。 +8mk 口の 5.0s後の 理所で。 O-6 も 25 (3) 次の時間を求めよ。 0? 口3 右向きに を求めよ。 例題左向きに3.0m/s の速さであった物体が、 右向きに2.0m/s' の加速度で速度を変化させ て右向きに5.0m/s の速さになるまでの時間。 25 口3右向きに4.0m/s の速さであった物体が 3.0s後には左向きに8.0m/s の速さになっ た 解= より、1=- カー。 +2,0 =4.0s 3 (2) 右向きに7 40m ZO 右向きに1.5m/s の速さであった物体が、 右向きに1.7m/s° の加速度で速度を増して 右向きに6.6m/s の速さになるまでの時間。 s後には右向 口の左向きに24m/s の速さであった物体が 口D 加速度を 5.0s後には左向きに12m/s の速さになっ 3 12 た。 中 5 C.6 t -2、4 51-at f2.446 3.0F うモ 口2 3.0s後 口/左向きに5.8m/s の速さであった物体が 6.0s後には右向きに1.4m/s の速さになっ 口の 右向きに2.6m/sの速さであった物体が、 左向きに1.3m/s'の加速度で速度を落とし て静止するまでの時間。 口3 静止す。 間を求め た。 7.2 -1,2 64 こト3。 t12mk -2.0p

解決済み 回答数: 1