写真の1番上の問題で、赤線を引いた部分の式についてですが、遠心力を用いているのと、mv｡²/r はわかるのですが、mg(3cosθ-2)の部分がどのような考え方から導かれているのかがわからないです。 ご説明お願いします。 (下の2枚の写真は、p73の①②の式が書かれた問題です。)

y 11 EX 長さの糸にPを付け, 最下点で初速” を与えて回すとき,Pが1回 転するための の条件を求めよ。 解 Miss ギリギリの状況は最高点で速さ0と考える人が多く、 mv02 ->mg.2r 2 とエネルギーを考えて条件式をつくる。 バケツに水を入れてブン回した ことがあるだろう。 最高点では速さが必要だったはずだ。 それは重力で 水が落ちるのを遠心力で支えるためなんだ。 最高点で必要な速さをvとすると V₁² m- -= mg ひより速ければ, 遠心力が重力よりまさり, 差の 分だけ糸をピンと張って張力が発生してくる。 力学 的エネルギー保存則より 1/2mv²=1/2mvi+mg.2r これらの式より V₁ = √5gr これはギリギリの1回転なので,一般にvo gr Tì= 2 不等式の条件は, ギリギリ 状況を考え、等式から入る とよい。 鉛直面内の円運動を解く画画 力学的エネルギー保存則 遠心力を考えて, 半径方向で 力のつり合い式をつくる。 ギリギリの通過 T=0 (N=0) V₁4 mvo (別解) p 73 の ①,②よりT= -+mg (3 cos 0-2) 0によらず T≧0 となる(糸が張っている)ことが条件だが, Tは0=π (最高点)で最小値 mv02 -5mg となる。 1≧0より≧√5gr rcost T= mg cos 0+ m² ①からひが, それを②に代入すれば Tが分かる。 糸 Vo mg 図 1 T 遠心力 mg 0 Vo V 解説 図1のように長さの糸で結ばれたおもりを最下点から初速で回す。 角0 をなしたときの速さをv, 糸の張力をTとするとより mv²=mv²+mgr (1-cos 6) .........① 遠心力 遠心力を考えると,半径方向では力のつり合いが成り立つ。 重力を分解して 2より

なぜ(1)と(2)で力の成分を違う風に分けるのですか？ (2)も(1)のようにできると思ったのですが。。。

ここがポイント 58 振り子の運動では力学的エネルギーが保存される。また,おもりとともに運動する観測者から見る と遠心力がはたらき, 円運動の半径方向について力のつりあいが成りたつ。振り子の糸にそった方向 の力の成分を考える。 解答 (1) おもりには重力 mg, 糸a が引く力S1, 糸bが引く力fがはたらく。 a 0 a S1 力のつりあいより 水平方向 : Sisin0-f=0 鉛直方向 : S cos0-mg=0 mg ②式より S1=- cos A (2) 糸bを切るとおもりは円運動を始める。 おもりとともに運動する観測者から見 ると, おもりには遠心力がはたらき, 糸 にそった方向について力のつりあいが 成りたつ。 糸bを切った直後は, おもりには重力 mg, 糸a が引く力S2がはたらく。 お 図b もりの速さは0であるから, 遠心力は0である。 糸にそった方向の力の つりあいより S2-mg cos 0=0 よって S2=mgcos o 0 S₁ sin a Sicoset b f S₂ mg sin 0 mg mg mg cose 0 別解 糸にそった方向 の運動方程式を立てると

(5)を少し変えた問題で、小物体が点OからPまで運動する間に、重力がした仕事と弾性力がしたら仕事の求め方を教えてほしいです🙇‍♂️

II. 図 5-2 のように, ばね定数kの軽いばねの一端を天井に固定し、他端に質量mの小物体を付 けて鉛直につるして静止させた。このときの小物体の位置を点Oとし,重力加速度の大きさをg とする。 26 (201²- 260² kasug S TE 自然長 ing P 図 5-2 T 1 1 1 1 1 1 Ik qa². ='ha ² 2k40²- žlhaz IS 1 2 kaz Elaz O (3) 点0の位置のばねの自然長からの伸びをaとする。 a を m, k, gで表せ。 うに うに うに 次に, 小物体に手で力を加えて点Oから4だけ下の点P まで引き下げた後に, 点P で静かに手 を放した。 以下の問いでは, 立式にaを用いてもよいが、 最後の答えはm, k, g から必要な文字 学的エネルギーの変化 を用いて表せ。 小物体を点OからPまで引き下げる間に手がした仕事を求めよ。 (5) 小物体が点Pから0まで運動する間に,重力がした仕事と弾性力がした仕事を求めよ。 力学的エネルギー保存の法則の式を立てて, 小物体が点Oを通過する瞬間の速さを求めよ。 力学的エネルギー保存の法則の式を立てて、 小物体が達する最高点におけるばねの自然長か らの伸び (縮み) を求めよ。

Missのところについて質問です。 ボールがバットにFの力を受けているから、 バットが受けた力F'は F+F'=0よりF'=-Fということですか？

VI 運動量 力積と運動量 運動量は質量と速度の積で,いわば 「運動の「勢い」を表す量だ。 同じ速度でもト ラックと人とでは勢いが違うというわけだ。 運動量を変えるためには力戸と時間 4t が必 要となる。 式にすれば 力積=運動量の変化 Fat=mv-mo 注目物体の 運動量変化 [kg・m/s] 注目物体が 受けた力積 [N.s〕 物理 - VI 運動量 ちょっと一言 時間 4tの間に力の大きさが変化 している場合は,力の平均値F を用いれ ばよい。 つまり 4tは微小時間と限る必要 F はないということ｡ F [4t [s] 間の接触 m v * カ FAt, ひ mo りきせき これは運動方程式から導かれる1つの定理。 まず, ベクトルの関係であ ることをしっかり押さえておこう。 力積 4t は力の向き、運動量mv は速度の向きをもったベクトルだ。 4t At ※ md =戸に,この定義 d=4v を代入して整理すれば導ける。 なお, 力積は [N･s〕, 運動量は 〔kg・m/s〕で扱うが、 両者は同じ単位。 [N]=[kg・m/s2〕 (忘れたらF=ma から確認) だからだ。 -4t 57 ⑩m Miss 上の図で, バットが受けた力は? mv-mと答えてしまっ てはダメ。 バットが受けた力は作用・反作用の法則よりとは逆向きの 一戸のはずだ。だから, - (ボールが受けた力積) として求めることになる。 上で, “注目物体”と修飾語をつけたのはこのためだ。 面積 力積 ! 同じ面積 →時間

どうしてv＋atなのに、計算する時はマイナスになるのでしょうか？

8 海に面した崖の上から, 小球を初速度v[m/s] で鉛直上向きに投げ上げた。 投げた位置を原点と して鉛直上向きに軸をとる。 このとき, 小球の 速度 [m/s] は右図のグラフのように変化した。 次の値を求めよ。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2とする。 (1) 小球が最高点に達した時刻] [S] と小球の初速 度v[m/s] (2) 小球が達した最高点の位置 y1 [m] (3) 小球が原点を下向きに通過した時刻 〔S〕 とそのときの速度v2 [m/s] (4) 小球は時刻t = 3.0sに海面に達した。 このとき, 海面に着く直前の小球の速度 03 [m/s] と海面の位置y〔m〕 v[m/s]↑ vo 1.0 2.0 3.0 tis

物理基礎の運動方程式の範囲です。(5)の解説をお願いします🙇‍♀️

2年物理基礎 1学期期末考査 9 図のように、質量がそれぞれ2mの物体Aと, m の物体Bとおもりを軽くて伸びないひもでつなぎ そのひもを軽くてなめらかに回る定滑車にかけた。 物体A, B を水平面となす角30°のなめらかな 斜面上に置き, おもりをぶら下げ、初速度を与えた ところ, A, B とおもりが一定の速さで動いた。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 (1) おもりの質量はいくらか。 (2) AとBの間のひもの張力の大きさはいくらか。 13.0 = Img+fing zing B (4) AとBの間のひもの張力の大きさはいくらか。 2022年7月1日実施 A,Bとおもりの動きを手で止め, おもりの質量を2mとした後に, 手を静かにはなし た。 (3) おもりの加速度の大きさはいくらか｡ -5- (5) 物体A,Bがおもりによって引き上げられ, 物体 A, Bの速度がVになったとき, 物体Aとひものつなぎ目が切れた。 物体 A はさらに斜面にそって上向きに進み, その後斜面にそってすべり下りる。 ひもから離れた後の物体 A の運動方程式は, 加速度αを斜面にそって上がる向きにとると2ma アンとなる。 ひもから離れ, 時間が経過した後の物体Aの速度は, 斜面にそって上がる向きにとると イとなり, 再びひもから離れた位置にもどってくるまでの時間はウと なる。 ひもから離れた後, 物体A が斜面にそって上向きに移動する最大距離は エ である。 2maz-my a=-ng 2cm v=axt. v==92 33 -mg= 600 DENISE [30][musingo M a V=Votat V=-192. Vivotat V²V²0=29 t= 29 -12-19 at=v-vo t= v=v0 = v-vo

並列となるのが分かりません。

はじめスイッチをa側に入れ,次にb側に入れ トッド 1 a V EX 3 る。 C の電圧はいくらになるか。 解a側のとき C にたまる電気量はQ=C,V Miss b側に変えると, 直列になると思うと 大間違い。 直列は見かけだけではだめで, 直列の条件が満たされていない。 b側に切りかえた場合, 右図のように形を変え てみると,実は2つは並列になっていて, 赤色部 についての電気量保存から Q1+0= (C1+C2) V' V' = C1 C1+C2 -V -Q1 |+Q₁ ↓ THE 1912 Ten 凸 V' 見直列だが 実は並列!

力の成分と力の合成の問題です。 (1)(2)(3)解答無くしてわからない状態です🥺 説明してほしいです、、。！

,rx=fix+F2x, Fy=F1+Fzy 65 次の各場合について、2つの力 , F2の合力 の x 成分 Fx〔N〕, y 成分 Fy〔N〕, 大きさ F〔N〕を 整数値(平方根の場合は,根号内をなるべく簡単にした値)でそれぞれ求めよ (方眼の1目盛り:1N)。 □(1) y ☐(2) y 口 (3) y Fx: F: → V Fy: 90 134 2 xC 60 Fx: F: IS Fy: x Fx: F: TE TEE Fy: C

物理基礎です！この問題の解説をよろしくお願いします。

15 問e 地面から物体を鉛直上向きに速さ4.9m/sで投げた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 1) 最高点に達するまでの時間は何秒か。 (2) 最高点の高さは何mか。 (3) 地面にもどるまでの時間は何秒か。 4) 地面にもどったときの速度はどの向きに何m/sか。 D # 51 P 6 ・ 1 B 4 6 s 8 4 B 13 4 d 25 @ ・ #P mos 駅 問 f ビルの屋上の点Pから物体を鉛直上向きに速さ 9.8m/sで投げたところ 3.0 秒後に地面に達した。 点Pの地面からの高さは何か。 重力加速度の大き さを9.8m/s² とする。 A Bisfen MONETY W L o @ ① 20問g 高さ 8.0mの点から物体を鉛直上向きに投げたところ, 2.0秒後に地面に達 した。 初速度の大きさは何m/s か。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 Tel

（1）のＴ2と（２）はどうしてこうなるのか教えて下さい

2 #30 また、Fも同様に Fy=- 2 符号を考慮して、成分は 解法2 三角比を用いると Fx=mgsin45°=mgx Fy=mgcos45°= mg x -mg 〔N〕 GA. -mg 〔N〕,y成分は 2 - √2 2 -mg 〔N〕 1 √2 √2 2 -mg 〔N〕 (1) T1 について三角比を用いると x 成分は Ticos0 [N] y成分は Tisin0 〔N〕 T2 について三角比を用いると,符号 を考慮して, x成分はT2sin 0 〔N〕, y成分は T2cos0 [N] (2) 三角比を用いると, 符号を考慮して, x成分はmgsin0 〔N〕, 成分は-mg cos0 [N] よって、成分は √2 img (N).y成分はmg 〔N〕 2 2 2 T2 〔N〕 ここがポイント 特別な角 (30°45°60° など) が与えられていない場合の力の分解では, 三角比を用 y -mg 〔N〕 0 mg 〔N〕 T 〔N〕 x