イについて質問です。x＝lsinθはどのように導かれたのですか。

必解55.〈単振り子》 次の文の「ア]から[ク]に当てはまる式を記せ。ただし,重力加速度の大きさをg [m/sa とし,空気抵抗は無視するものとする。 停車している電車の天井の点Pに長さ1 [m] の 軽い糸の上端を固定し, 下端に質量 m [kg] の小球 Qを付けて,鉛直面内で振動させた。図1は, つり あいの位置OからのQの変位がx [m] となった瞬 間を表している。糸と鉛直線のなす角を0[rad] と すると,QをOに引きもどそうとする力, すなわち 復元力の大きさFはm, g, θを用いてア] N] と表される。小球Qは半径1の円周上を往復運動 するが,振幅が小さい場合には, 経路はほぼ直線と 考えてよく。この往復運動は0を中心とする単振 動であるとみなすことができる。このとき, Fはm, 9,6*を用いて「 [N] と表される。 P P 10 Gs 0- F O° F 図1 図2

慣性力 (１)についての質問です。 床で静止している人の視点で考えて、水平方向についての運動方程式 ma=mgsinθ より a=gsinθ としたのですが間違いでした。どうしてこの解き方がいけないのか教えてください。お願いします。

水平な面上に置かれた,傾斜0 のなめらかな斜面上に小物体をのせ, 斜面を一定 の加速度で水平に運動させたところ,小物体は斜面に対して静止していた。重力加 速度の大きさをgとする。 (1) 斜面の加速度の大きさ aと向きを求めよ。 (2) 斜面の加速度の大きさを(1) の2倍の2aとしたところ, 小物体は斜面にそって 上昇した。斜面から見た,小物体の加速度の大きさaを求めよ。 0

諏訪東京理科大学の2020年度の物理の問題なのですが、解説が載ってなかったので、時間がかかると思いますが、誰か解説お願いします🙏🙇

L]以下の問いに答えなさい。 解答はすべて解答用紙の指定されたところに記入し なさい。(3)は, 途中の計算式も含めて記入しなさい。 円周率を π, 重力加速度の大 きさをgとする。 I 図1のように, 水平と角θをなす斜面に沿って, ばね定数kの軽いばねの下端が固 定されており,上端には質量 Mの物体Pが取り付けられている。 斜面に沿って下 向きを正の向きとするx軸をとり, ばねの自然長の位置を原点 O とする。 はじめ 物体Pは,自然長から Ax だけ縮んだ点A で静止していた。 いま物体Pをx=1+dx の点Bまで押し下げ, 静かに手を放した。物体Pの大きさおよび斜面との摩擦は 無視できるものとする。 (1)以下の文章の空欄に適する数値および数式を補い, 文章を完成させなさい。 Ma sin 物体Pに働く重カの斜面方向成分の大きさは M,g,0を用いて の],点A で静止しているときのばねの弾性力カの大煮さはん, Ax を用いて の と表せ るので, g, k, M,0を用いて4x= く弾性力の大きさはん,1,4xを用いて と表せる。点Bにおいで物体Pに働 と表せる。物体Pは単振動するの で,その角振動数をωとすると, 点におげる加速度 aはωおよび!を用いて -M= Mgsiag-Alf+al) と表せ 本t4入) ーム! と表せ,運動方程式は g, k, 1, M, Ax, 0, o を用いて る。これより,角振動数 および周期Tをπ, M, kのうち必要なものを用いて a= 表すと,それぞれ ω= @ T= となる。 AB 間において物体Pの速さが0になるどきの座標をA×および!を用いて表 Aスtイ すとx= となる。この位置を重力による位置エネルギーの基準の位置に とる。すると,この位置において物体Pが有する力学的エネルギーは1,1,4xを +41 用いて| 0 と表せ,物体Pが AB 間の座標xを通過するときに有するカ学 的エネルギーは、その瞬間の速さvおよびん,,M,x,4x, gを用いて -ス) Sing+ D「と表 せる。この2つの力学的エネルギーは等しいので, 座標×を通過する物体Pの - s 127 12) 速さはん,M,x g,θを用いてv= ど表せる。これが最大値 Vmax となる ときのx座標は,1, M,g,θを用いてx= 19 と表せ, Vmax はk,1, Mを用い My sin@ て Vmax の と表せる。 M

物体は斜面下へ落ち行くのですが、どうして5mgsinΘではなく5mgcosΘを使っているのか分かりません。教えてください🙏

Tong 人 hersig-T 人ん= v αtパ 2ん ati 2 ti 6h 大に A T2 png A Va3 Q X Q Sme'. Sopend-to bw す X イ4pm0-た Mai T1- mg 2mAI 20g-TU

(カ)(キ)のやり方が分かりません。答えは(カ)4/15E、(キ)19/15Eです。よろしくお願いします

関回計0c6 6にっいて 布中りをそし3と 13E - 2K4-R ビー狼信0 E・志RG。4人ん) 関回門 hd60にっいて局りをまでとす 2 13E -2RA。 ーTR ふーE- 区ん =o 届IGS DO っいて友回りま正とす2し -2A-すRA3 -人カーフRAュ=の ー6R43 -ぅRA> =0 -2= 9.の r) 全 RGの) =今 RGT2) キーバオク 公- )+ル4エイ 2作 系 4 4 まBにすまAaもな 軸 まちから凡た4っ 位 #B。提化ま0と(たし=のよ4の 価 い (Ep の 関回2 7C/: いてをロロりをエと2c 了 山由 ーー2K4ラ4 の に プーim/ 6 =0 の 776 2020年度 物理 物理 国 次の[|ア| > 図1 のようか, 折拓値がかそれぞれ % 26 2 4f(O) の4 つの抵近 介気容量が の (F) のコンデンサー。 8 5の2つのスイッチからなる回 贅がある。 はじめ, 5 は閉じ 5, Ac 4 り。 十分な時間が経過した。ad 開 金沢エ梨22 人沢上 にの解千詳から最も適する科えを選んで, その番号を入れよ。 没諾<NIN なお玉各ん Er ryTi 239EOLx 次に, 図2のように, 図1の回 北に, 内部抵抗が無視できる起電 が 万(V) , 3P (VJ の2っの電 をさらに投続した。十分な時間が 邊した後に。ew 間 ae 則a

(3),(4),(5)の解説おねがします。😶😶😶😶😶😶

大きさを とする。また, は考えなくてもよい。 | ミ 9 s@ =ーゲ7ダ @ 、 にかかる時間 , はいくらか。正しいものを次の①ー のぐー ルー うか 8 wーマッッ29ルsinの に gcos9 の @ mW一 Ye- 29rcosの gsimnの ⑧/ 小球A 点Qを通過してから小球B と衝突するまでにかかる時間 ょはいくら か。正しいものを吹の①て④のうちから一つ選べ。 0 ① 馬/ の / 4が 紀 ー gルcosの 6 Y-2grsinの 7 の + と " te) と の ーー 6 に 7 に 29rcos@ jj- grsinの 小球Aが小球B と空中で衝突するためには。 小球Aの初速度 w はある値より きくならなければならない。 ww の最小値と して正しいものを次の①ー④のう ちから一つ選べ。 。 ① g +gとcosの @ 有職 sinの 2(7+のcos@ ン 2(7+))sim@ 40 9 の 人 29rcosの@ ーーーニーーー + 97: 同和 ee 2 9 伯eipae J0 @ゅ 小球Aが最高点に達したと 同時に小球B と衝突するための初速度 y。 の値とし て正しいものを次の①ー④①のうちか ら一つ選べ。 PJ 1 9 ① 暫9 +29rsinの9 @ 1 +297cosの 4 9 ③ g +9Pcosの9 @ 語の +9とsinの

教えてください。

局 次の文章を読み, 次の問いに答えよ。 屋さが無視できる半径 の球形の空洞容器 (球吉) がなめらかに動くビス トンのついたシリンダーと体積の無視できる細管でつながれている。初め。 細管は暑じられていて球殻内のみに質量 w の単原子分子 W 個からなる理 想気体が封入されていた。 分子の1 つが速さ ゥで運動していて, 図1 のように角 の で球殻に衝突し ている。 衝突前後でこの分子の速さは変わらず, その速度は球面に垂直な 成分の向きのみが逆になる。 この衝突によ る分子の運動量の変化 | 力積として球殻に与えられる。分子どう しでは衛突しない場合, この分子 は衝突から次の衝突までの珍重距刻 イー] を速さ で移動し。 時間ーワウー」 ごとに衝突をくり返す。つまり。 角 の で球疫に衝突する分子は 図1 1 1 同当たり思積(ア) を球殻に与える条突を単位時間当たりーエー] 回起こすので, この分子が球殺に与える単位時間当たりの力積の大 し チ となる。このように, 分子 1 個が球殻全体に与える力積の大きさ (オ) は衝突角 9 によらないことがわかる。 平均の速さがっの分子 個からなる気体は大きさカ ] のを表面積 4rS の球殻全体に及ぼしているので、和気体の圧力は の「キコx(-) ご ことがわかる。この となる。 球殻内部の体積 衝で をとおくと, 気体の圧力と体積の積 の” は気体分子の運動エネルギーの総和に比例することが4 YO宮キー 7た4 ヵレと温度 の の理想気体の状郁方程式 のアー を7 (をはボルツジマン定数) との比較から. 微視的な気体分子 1 個当たりの運動エネルで が尼視的な量の温度 7 で表せる。したがって, 巨視的な量の気体の内部エネルギーも[ ク |メ7 と表せる。 ⑦⑰ [アナレグ に適切な式を入れよ。 に 半党 都にせ この気体が体積を保つて温度人から 47 だけ変化するとき, 気体の[-い_] の変化は(ク)X47 となる。一万、 一定体積の気人は外 コー 気 部とやり 事をしないので, | ろ 」より, 気体に出入りした熱量と気体の内部エネルギーの変化は等しい。このように、 定体積の気体が外部 とりするエネルギーの種類は熱のみで, その量は変化前後の温度差 47 のみによることがわかる。 次に, 気体の体積が変化できるように細管を開いた。 け変 所 4 これから、埋度了 を保つて体 この気体が温度 7 を保つて体積からわずかに 4P だけ変化するとき, 気体がする仕事は NATやセ- となる。これから が 積が 炉 からその $倍の So に変化するときの気体がする仕事は &71ogS となる。 一方, 一定温度の気体の (い) は変化しないので、 (の) か ら, 気体に加えた熱量は気体がする仕事に等しい。したがって 等温変化する気体に出入りした熱量を昌度でわった量は NAogS のよう ご に変化前後の体積比 $のみによる。 ② [むしラリ に送功な族句を入れよ。

問3教えてください

ドの問い(問 1 ースららり(220 第2間 次の凛章(4・ B) を読み. (解答番号| 1 閣本坦D 22) えられる 滑らかな斜面 粗い水平面。 及び. る消車がある 伸び縮み しない軽い糸の一端に んを告面上に置き 党り落ちないよう に手で支えた状 態にする。そして, を消車に通し: 凶由を水平面上に志かれた質民略の脇人 | 。 とし. 生気からのカは全還細 なるように, 滑車の位置 は調 ん 固1のように. 叙縦角りを自由に放 質是が無捉でき. 清らかに回転す 付けられた質量 , の物価 Bにつなぐ。重力加速度の大きき とする。ここで, 系が水平面, 斜面と平行に るものとする。

質量5.0kgの物体に糸をつけ、上向きにゆっくはら2.0m引き上げた。糸が物体にした仕事は何ジュールか。 これで、この問題で重力加速度の9.8を使うのはなぜですか？ 上向きにということで重力を使うからですか？ 解答には、2.0×5.0×9.8でした。

解き方を教えてください！ なんでmg sin30° になるのか教えて欲しいです。

(3) 傾き30"の滑らかな信面 上で. max 50m 引き上げるのに 16秒 かかった。 糸の張力の 率を求めよ。 (3) 物休にはたらく置誠 _ gsin30 520 g を引き上9