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物理 高校生

2枚目の写真の方程式までは出せました。 ですが、この方程式の解き方が分かりません! どなたら教えてください🙏

のここがポイント 円錐容器の内部で等速円運動している物体には,面からの垂直抗力と重力の2力がはたらいている。 この2力の合力が, 向心力のはたらきをしている。この合力は, 水平方向で円の中心を向く。具体的に 力を求めるには, 鉛直方向と水平方向に力を分解する。鉛直方向は力のつりあいが成りたち, 水平方向 の分力は等速円運動の向心力となる。 49 (1) 物体にはたらく垂直抗力をNとする。垂直抗 力の鉛直成分と重力はつりあっているので N cos 0-mg==0" また,水平方向の分力が向心力のはたらきをし ているので 1 別解 |N Ncos m 向心力 Nsin 0 mg mg m- r = Nsin0 物体とともに回転する立場で 考えると,垂直抗力と重力と 遠心力の3力がつりあい, 物 体は静止しているように見え る。力のつりあいの式は N cos 0-mg=0 よって,上の2式より sin0 tan 0= ゆえに ひ=Vgrtan0 cos 0 gr 2元r (2) 周期の式「T= より Nsin0-m-=0 2元r r =2πVgtan0 T=- Vgrtan0 (3)(1)の結果より v? 2 (注 2元r 「T="」より, ひを2倍にしたとき, Tは 一倍としてはならない。ひ ア= gtan0 これより,速さひを2倍にすると軌道の半径rは4倍になる。 よって(2)の結果より,ァを4倍にすると周期Tは2倍になる を変えると、rの値も変化す ることに注意する。 b|r

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物理 高校生

3です モーメントのつりあいを考えて解くことはできないんですか? 式 xmgcosθ=L/2mgcosθ

新の量復重 思考·判断·表現 33 剛体がすべり出す条件と倒れる条件 8分 太郎君は, 粗い斜面と質量m[kg]の物体を用いて, 粗い斜面と物体 との間の静止摩擦係数μを求める実験を計画した。 図1に示すように, 物体は斜面上に置かれ静止してい な る。この物体は一様な剛体とみなしてよく,1辺の長さ がL[m]の立方体である。辺PQ は水平であり, また, 斜面が水平面となす傾斜角は0[°]である。重力加速度 の大きさをg[m/s°]として, 次の各間に答えよ。 PA 水平面 ート 図1お単 L 切向 y 問1 次の文章の空欄 式を,下の解答群0~®から一つずつ選べ。 斜面から物体にはたらく垂直抗力の大きさは, [N]であり,静止摩擦力の大きさは, 図1における辺 PQ の中点Aを通る鉛直断面を,図2に 示す。斜面から物体にはたらく抗力の作用点は,図2の 点Aから斜面に沿って上向きに3 [m]の位置である。 の解答群:0mg 1 3に入る最も適した 1 2[N]である。 lavim コ em コー A お間は J0 水平面 図2 1 2 mgsin0 3 mg cos0 の mgtan0 6 mgL の解答群:0 O mgLsin0 の mgLcos0 mgLtan0 2 mg mg sine mg cose mgtan0 Lmg 6 2 6 Lmg sin0 2 Lmg tan0 2 の Lmg cos0 受感 L 3の解答群: 0 L(1-sin0) の (L(1-cos0) o L(1-tan0) の 2 2 2 2 L (1-sin0) uL(1-cos0) 。 L(1-tan0) L 2 6 2 2 第1章 運動と工ネルギー

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物理 高校生

(3)のところでV₀sinθcosθをV₀cosθsinθと答えるのはありですか??教えてください!

20.1- 8,8円 のここがボイント 投げ上げた点を原点とし、 水平方向にx軸, 鉛直上向きにy軸をとる。 このときx方向の運動は, 初 速度のx成分のまま等速度運動をし、 y方向の運動は, 初速度のy成分で鉛直に投げ上げたのと同じ運 動になる。ッ方向の速度が0になるときが最高点であり, 上りと下りの対称性から, 最高点までの時 間の2倍が着地点までの時間である。 38 me.) 0.1x8,0× x08.0 (1)図のようにvをx, y成分に分解するので x方向,y方向について の別々の運動が重ねあわさっ たものとなっている。 1 m Vox y4 =cos@ より Vo Vo a y4 Vox= Vo Cos 0 [m/s] Voy=sin0 より Voy a Vo sin 0 = cos0 C Vox C Voy= Vosin [m/s) (2) 最高点では速度のy成分 ひyが0となる。y方向の運動は初速度 voy, 加速度 -gの等加速度運動なので, ひッ=V0y- gt の関係より x Vosin0 O+3)10 e 別解 x 0= vosin0-gt よって t== g 20.- このときの高さ (y座標)は, 鉛直投げ上げの式「ッ=0ot-59t"」より 「ーパ=-2gy」の式より 03 00,00°ー(vosin0)?=-2gh h=tosin0x20sin@_1 _/ g Vosin0 v°sin°0 、日 よって g v'sin'0 h= 2g (3) 上りと下りは対称的なので, 最高点から水平面までの落下時間は(2)の tと同じである。したがって, 小球は投げられてから時間 2t の間, 水平 方向には速度 v0x で等速度運動をしているので,「x=ut」の式より 三角関数の公式 2sin0cos0=sin20 を用いた。なお(3)の答えとし 20°sin0cos0 ては, 3 v0sin0_ 2v3sin@cos0 1= Vox×2t=v Cos 0×2×- でもよ g g v°sin20 3 い。 g

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