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°

(2)の問題で落下する位置が最高点の2倍と聞いたのですがなぜでしょうか？？ よろしくお願いします

(1) 力学的エネルギー保存則より 1/2/m+mg.o.1/21 mdvocosei+mg Ho vo^² +2gHo = 2 Vö 2gHo 2 (2) y Vo 00² Ho= 49 力学Ⅰ 3 すべての時間について解く 目標時間:20 分 学習院大学 水平な地面から質量mの小球を打ち出した際の運動について考える。 重力加速度をgとし, 空気抵抗, 小球の 大きさは無視せよ｡ 図Aのように、地面の上の点Sから, 水平面に対して45度の角度をつけ速さvで小球を打ち出した (v>0 で ある)。 (A) (B) L Vo 45° L (1) 小球が最高点に達するときの地面からの高さ Ho を vogで表わせ。 (2) 小球が地面に落下する位置と点 S との距離 Do を vo,g で表わせ。 FR Falz Vo 198 平方向の高さの斜面を地面の上に固定し, 斜面の下端の点Sから、小球を x

バネの問題で運動方程式は全て立てたのですが、(2)はどれを使って解けばいいのか分かりません。 よろしくお願いします

運動方程式より、 y A:x: maa-kol-lo)+magsino-① y: maa = N-magcoso.② ing B:x:mBa=megsino-k(l-lo) ③ to y: MB Q = N - MB COSO 9..... 学 力学Ⅰ 唄目標時間: 10 分 2 いろいろなカ 物体AとBがばねで結ばれ斜面上にある。 物体Aと斜面の間には摩擦がはたらき、 その静止摩擦係数をμA とする。 物体 B は斜面上を滑らかに移動できるとする。 物体 A の質量を ma[kg] 物体B の質量を m[kg]、重力 加速度の大きさを g[m/s']とし、 ばねの自然長を Io[m]、 バネ定数を k[N/m]とし、 ばねの質量は無視できるとする。 以下の問いに答えよ。 felm] 1240018 >35118 A PASKOTAL ŤASIUM $SÉXOROFESOS 20 B ww ○ (1) 図のように、斜面の傾きが0のとき、 ばねの長さがI[m]となり、物体Aと物体Bが斜面上で静止していた。 物体Aに働く摩擦力と垂直抗力Nを求めよ。 (2) バネの長さを求めよ。 (3) (1) の静止状態から、斜面の傾きを少しづつ増加させた。傾きが 0mのとき、物体Aが動き始めた。 20 M ŠÉstodośn PXAXC8A4 (1) tan 0 m を求めよ。 k(l-lo).

(3)の問題がわかりません····· (M+ρ0V0+ρV)gは分かるのですが、浮力(ρVg)が上向きに働いているので、垂直抗力はN= (M+ρ0V0+ρV)g-ρVg(浮力の分)になるのと思ったのですが·····どこが違うか教えてください🙏

発展例題7 浮力の反作用 発展問題 82 図のように,質量Mの容器をはかりの上に置き, 体積 V。の 水を入れて,体積Vの木片を静かに水に浮かせた。水の密度を Po, 木片の密度を o, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 木片が受けている浮力の大きさを求めよ。 (2) 木片全体の体積Vに対する水面から出ている部分の体積 の比率を求めよ。 (3) 容器がはかりから受けている垂直抗力の大きさを求めよ。 木片 Be 水一 V. Do 指針 木片は重力と浮力を受けて静止して (3) 水と容器を一体の おり,それらの力のつりあいの式を立てる。また, 木片が受ける浮力の反作用として,水は木片から ものとして考えると, その重力は tia (M+ poV)g, 浮力の から 反作用はoVgで鉛直 力を受けている。 解説 (1) 木片が受ける力のつりあいか (M+ooVo)g ら,浮力を子とすると,着日くイスO)M下向きに受けている。 f=pVg まさ ち はかりから受ける垂直抗力をNとすると,これ らの力のつりあいから, N-(M+poVo)g-pVg=0 N=(M+p,V+pV)g 別解) f-pVg=0 (2) 木片の水中にある部分の体積をVWとする と,浮力fは,f=0oVwgとなる。(1)から, PoVwg=pVg Vw=Dv (3) 木片,水, 容器を一体のものと TS5Eして考えると,重力と垂直抗力Nのつりあいか Po V-2v 求める比率は、V-Vw V Po Po-p ニ V ら, N=(M+pV+pV)g 08 Po

解き方を教えてください。丁寧目に書いてくださると有り難いです。

pa -×0= 0 M3 X; = r cos 0 prdrd0 = ; p r2 dr [sin 01 = cos 0 d0 = =x pa3 ×0=0 「M3 1 p r sin 0 prdrd0 = M r2 dr M. [- cos 0] = Yc = sin 0 de = *y よって、重心は。= (0,0) 重心の計算(多重積分) *例題5質量がMで、密度が一様な、底面の半径a、高さが bの 円錐の重心 a-fe r dr M = pdxdydz = de dz = cb ca- r2r X; = r cos0 pr dO dr dz = …= 0 = 0 =x rb ra- r2m 1 Yc = TT r sin 0 pr d0 dr dz = … = 0 cb ca- c2r ZG = (宿題) z pr de dr dz = …→ JaJJA… まとめ * 大きさのある物体の重心を定義して、重心の位置を計算した。 * 地上での重力が大きさのある物体に働く場合、物体の各点で重力が働動くた め、つり合いを議論するとき、その重力の総和を計算する必要がある。 * 大きさのある物体に働く重力の総和は、その物体の重心に全ての重力が働 いた場合とつり合いの式は同じになる。 【宿題11質量M、密度が一様で十分に薄い2辺の長さがaの 直角に等辺三角形の重心を求めよ a a 【宿題2]質量M、密度が一様で十分に薄い半径aで2辺の間 の角が45度の扇型(円を8等分したもの)の重心を求めよ 【宿題31質量M、密度が一様で底面の半径がa、高さが の円錐の重心を求めよ。 (45° a * 宿題1、2、3を解きレポートを提出してください。 締め切りは4月24日の23時59分です。 補足:ベクトルの内積 A-B * AとBのなす角0、大きさ4,B 向きを持たない A.B= AB cos 0 ベクトルのx成分,y成分,z成分 A, = A-e, A, = A· ēy. A-B= A,B,+ AyBy +A,Bz A, =A-。 Ax x軸 ,,。:単位ベクトル = (1,0,0), é, = (0,1,0), é, = (0,0,1) |= | = le|=1, = ,.。 = é,. é, = 0 *分配法則:A-(B +¢) = A· E+ A-¢は成り立つので、 A-B= (A,,+ Ayé, + Azē,). (B,ē, + B,é, + B,ē.) = AxBx + A,B, + A,B。 12

(2)の解き方を教えてください。

263.水が失う熱量● 70℃の水200gと 10℃の水50gを混ぜた。水の比熱を4.2J/(g·K) として,次の各問に答えよ。 (1) 外部と熱のやりとりがないとき, 全体の温度は何℃になるか。 X (2) 実際には, 全体の温度が 48℃になった。水全体が失った熱量はいくらか。 例題35

問3答えが⑤だったんですが位置エネルギーを考えなくてもいいんですか？

の M 0 vo 図のように,質量mの小球を点0から水平に速さ日 。で投げたところ,小球は鉛直な壁面上の点Pでe ,09, はねかえって,水平な床の上の点Qに落ちた。点0 の床からの高さをん, 壁からの距離を L, 小球と壁 の間の反発係数(はねかえり係数)をe (0<e<1), 重力加速度の大きさをgとする。ただし,小球は壁 に垂直な鉛直面内で運動するものとする。また, 壁 はなめらかであるものとする。 6 P L 問1 小球を投げてから点Pに当たるまでの時間もを表す式として正しいものを,次の 0~6のうちから1つ選べ。 2L L 0 200 V。 Vo L L 2L E3 O 2000000左す V Do 大のは 8茶 200 関2 小球を投げてから点Qに落ちるまでの時間。を表す式として正しいものを,次の| 0~6のうちから1つ選べ。 L 2L 0 Vo Vo Vo 2h g g 問3 点0から投げた直後の小球の力学的エネルギー E。 と, 点Qに落ちる直前の力学 的エネルギー E, の差 E。-E,を表す式として正しいものを,次の 0~0のうちから 1つ選べ。 pM 0 mgh @(1-e)mgh O (1-e°mgh -mvd 2 6 (1-e)mu 01-emo。 fam(コ 00

4問あります。分かる問題だけでも大丈夫なので教えてください。1枚目のについては（２）、3枚目は問（1）、（2）のみがわからないです🙇‍♀️

問2 次の図のように,つるまきばねを伝わる縦波のようすを時間 0.1s ごとに表した。以 下の問いに答えなさい。 時刻[s] 0 000000000000000000M0000WW0000000O0000O0000 0.1 0000000000000000000 00000000000000 0.2 0000000000000000000000000E 理 科 0.3 000000000 0000000000000000000000 0.4 0000000 0000000000000000O000 0.5 000000 00000000000000000 0.6 00000000000 000O0000000000 0.7 000000000000000 000000000 0.8 i00 000000000 00 000000 0.9 T0 O00OVI0OT00 M D (1) この波の周期は何sか。次の0~0から1つ選びなさい。【3】 s 0 0.2 の 0.4 0.6 の)0.8 (2) 時刻 Os のとき,●の間の距雑が0.5mであった。この縦波が伝わる速さは何m/s か。次の0~0から1つ選びなさい。【4】 m/s 0 0.5 の 5 25 0 50 - 14 - 物理

2枚目の線をひいているところがなぜそうなるのかわかりません。

図2のように,ピルAの隣に地面からの高さがLより高いピルBがあり,ビルBの中 のエレベーターから小球の運動を見ることができる。いま, エレペーターがビルAの屋 上と同じ高さを下向きに速さVで通過すると同時に, 小球を地面から鉛直上向きに初速 度 voで打ち上げた。エレベーターはその後, 一定の速さVで下降した。 B A V L Uo 図 2 たト 間4 小球を打ち上げてから,下降中のエレベーターの中の人から見て小球が最も高く 上がったように見えるまでの時間はいくらか。 ただし, このとき小球とエレベータ ーはともに地面に到達していないものとする。 00 000 ロロ 000ロ ロロ

この問題なんですけど、解説の⑥の式はどこから出てきたんですか？

の移動 発展問題 321 図のように,断熱材で覆われた容器がある。容器には, なめらかに移動できる熱を通す仕切壁があり,容器の左 側に2 mol, 右側に1 molの単原子分子からなる理想気 体が入っている。はじめ,両者の気体の温度は等しく.左側は体積4V。, 圧力 Do, 石側 は体積V。,圧力カ2pとなるように壁を固定している。この壁を自由に動けるようにし たところ,壁は動き出し,ある位置で静止した。このとき,左右の気体の圧力を求めよ 4V。 2mecl po V。 2p。