高校物理　物体が傾く条件の問題です。 （7）の解法を教えていただきたいです。

*15.(物体が傾く条件) 一辺がa[m) で質量が m [kg〕 の一様な立方体形の物体が水平面上 に置かれている。物体と水平面の間の静止摩擦係数をμとし, 重力加 速度の大きさをg[m/s°] とする。 図1,図2,図3は物体の重心を通 る鉛直断面を表している。 図1のように物体の右下の角Aに水平方向右向きの力を加え,その カの大きさを徐々に大きくすると物体がすべり始めた。 (1) 物体がすべり始めたときの右向きに加えた力の大きさを求めよ。 次に,図2のように物体の右上の角Bに水平方向右向きの力を加え,その力を徐々に大き くしたところ,物体はすべることなく傾き始めた。 (2) 重力による角Aまわりの力のモーメントの大きさを求めよ。 (3) 物体が傾き始めたときの右向きに加えた力の大きさを求めよ。 (4) 物体が水平面上をすべることなく傾き始める場合の,静止摩擦係 数μの条件を求めよ。 今度は,図3のように物体の左上の角Cに水平方向からの角度 mg a- 図1 a B-カ の 図2 O[rad] (0s0s- ハ)の向きにカを加えた。その力を徐々に大きくした ところ,加えた力の大きさがF[N)のときに, 物体はすべることなく 傾き始めた。 (5) 物体が傾き始めたときに,物体が水平面から受ける垂直抗力の大 きさを求めよ。 (6) 物体が傾き始めたときの力の大きさFを求めよ。 (7) 0を変えると, 物体が傾き始める力の大きさFを最小にすること ができる。その角度 6m [rad] を求めよ。 今 (8) Omの方向に力を加えるとき,物体が水平面上をすべることなく傾き始める場合の, 静止 摩擦係数μの条件を求めよ。 ドカ 図3 25in0r050= Sin2 (14 金沢大) (1 pmg ( - amg ()--ot =0, m T。 (41*ミ4 0.5ミA guist-bw -N 14) (6) Aのまわりのカのモーメトは amg-facos(年-0)20 0)- cos co>0t ここ co4- 号(oe ) ニ FrAn、長(she489) = FV こ0 aw4 fCstmot cos0) 20 2(5mg4co8)

高校物理　物体が傾く条件の問題です。 （7）の解法を教えていただきたいです。

*15.(物体が傾く条件) 一辺がa[m) で質量が m [kg〕 の一様な立方体形の物体が水平面上 に置かれている。物体と水平面の間の静止摩擦係数をμとし, 重力加 速度の大きさをg[m/s°] とする。 図1,図2,図3は物体の重心を通 る鉛直断面を表している。 図1のように物体の右下の角Aに水平方向右向きの力を加え,その カの大きさを徐々に大きくすると物体がすべり始めた。 (1) 物体がすべり始めたときの右向きに加えた力の大きさを求めよ。 次に,図2のように物体の右上の角Bに水平方向右向きの力を加え,その力を徐々に大き くしたところ,物体はすべることなく傾き始めた。 (2) 重力による角Aまわりの力のモーメントの大きさを求めよ。 (3) 物体が傾き始めたときの右向きに加えた力の大きさを求めよ。 (4) 物体が水平面上をすべることなく傾き始める場合の,静止摩擦係 数μの条件を求めよ。 今度は,図3のように物体の左上の角Cに水平方向からの角度 mg a- 図1 a B-カ の 図2 O[rad] (0s0s- ハ)の向きにカを加えた。その力を徐々に大きくした ところ,加えた力の大きさがF[N)のときに, 物体はすべることなく 傾き始めた。 (5) 物体が傾き始めたときに,物体が水平面から受ける垂直抗力の大 きさを求めよ。 (6) 物体が傾き始めたときの力の大きさFを求めよ。 (7) 0を変えると, 物体が傾き始める力の大きさFを最小にすること ができる。その角度 6m [rad] を求めよ。 今 (8) Omの方向に力を加えるとき,物体が水平面上をすべることなく傾き始める場合の, 静止 摩擦係数μの条件を求めよ。 ドカ 図3 25in0r050= Sin2 (14 金沢大) (1 pmg ( - amg ()--ot =0, m T。 (41*ミ4 0.5ミA guist-bw -N 14) (6) Aのまわりのカのモーメトは amg-facos(年-0)20 0)- cos co>0t ここ co4- 号(oe ) ニ FrAn、長(she489) = FV こ0 aw4 fCstmot cos0) 20 2(5mg4co8)

波 (3)Cの水位 Bが山でCが0なのはわかるのですが、3枚目の白丸のどこがCなのかどうやったらわかりますか、、？？ どなたか教えて下さると幸いです🙇‍♀️

に沿って水面の動きを調べたところ, 二つのスリットから出た波が弱め合って、水位 がほとんど変化しない場所が二つだけ見つかった。そのうち, Siから違い方を Al, S, 98 第3章 波 77 12分-20点】 12/31 水面波の干渉について考え -12.0 cm る。 Cの水位 2 図1のように,一定波長の平 面波の水面波を, 波面と平行に 並んだ問隔5.0cmの2つのス リット Si および S: を通して千 渉させた。Si を通り, Si と S2 を結ぶ直線に垂直な直線S;T 平 A,の水位 1 5.0 cm 水 の 位0 波 水 水 の 位O 0.05 0.1 -t[s] 0.05 0.1 位0 -t[s] 0.05 0.1 図1 ん 水 水 6 位0 水 6 位O、 0.05 6.1 に近い方を Azとすると, Si から A」までの距離は 12.0cmであった t[s] 0.1 t[s] 0.1 位の 0.05 -t[s] 問1 距離 S,A, と S:A」 の差は, 波長の何倍か。 倍また、距離 S,AzとSzAo 1 の差は,波長の何倍か。 2 倍 水 水 の 水 9 位0 0.05 0.1 0- 1 5 4 t[s] 位0 0.05 0.1 t[s] 4 位O 0.05 0.1 8 2 問2 この水面波の波長はいくらか。 cm 0 1.0 ② 1.2 3 1.4 の 1.6 6 1.8 開4 この水面波の進む速さはいくらか。 6 2.0 |cm/s 0 10 の 15 20 の 25 6 30 次に,図1に示す Si と S:の垂直二等分 線上の点BとCで, 水位の時間的変化を 観察した。Bでの水位は, 図2のような時 間的変化をした。Bでの水位が最高になっ た時刻=0 において, Cでの水位は A」 で の水位と同じであり, Bと Cとの間隔は およそ0.5cmであった。 水 水に、図1のスリット Siは固定したまま S2 を動かし, S; と S2の間の問隔を広げ った。そして,水面波の波長を変えずに, 2つのスリットを通して干渉させた。 問5 このとき,直線 SIT上での, 水位がほとんど変化しない点の個数とその位置 の変化について正しいものを一つ選べ。 0 AはSiに近づき, 点の個数は変わらない。 0 A,は Si に近づき, 点の個数は減る。 0 A.は動かず, 点の個数は増える。 0 Aは動かず, 点の個数は変わらない。 6 Aiは動かず, 点の個数は減る。 0 A」は S, から遠ざかり, 点の個数は増える。 0 Aは Si から遠ざかり, 点の個数は変わらない。 位 0.05 0.1 t(s) 図2 Bでの水位の時間的変化

波 ○S1,S2ははじめは振動するけど、お互いが干渉し合うとそのあとはずっとS1,S2m は定常波の節になって動かなくなるんでしょうか、、？？

B 図2のように, 深さ一定の大きな水槽に水を張り,水面近くで互いに5.0 cm 離れた2つの波源 S,と S, を同位相で鉛直に振動させたところ, 振幅が等しく。 波長が2,0cmの水面波が発生した。 図2の実線は, ある瞬間における, S,, S, から広がる波の山の波面を表しており, S, S, を中心とする最も小さい山の波 面の半径は,いずれも 2.0cmである。以下では, 水面波は正弦波とみなし、ま た波の減衰は考えないものとする。 19 0 の 変位 変位 山 2 C 山 S2 S S ら=れは、S,Slee考えてるから 谷 谷 谷 はたがな方向に遊む マたの役具の話し。 V 2.0 cm 変位 山 変位 「山 山 山 Sa S」 ; S2 S」 図 2 谷 谷 谷 谷 谷 問4 S,P=3.5cm, S,P=5.5cmを満たす点Pにおける振動についての記述と どを修液の腹と腹のA隔はう油の波長の士になる。 して最も適切なものを, 次の①~⑥のうちから一つ選べ。 18 1,0cm 2 O図2の瞬間のPの変位はゼロであり, この後, Pは谷になる前に山と なる。 @図2の瞬間のPの変位はゼロであり, この後, Pは山になる前に谷と なる。 図2の瞬間のPの変位はゼロであり, この後も変位はゼロのままであ る。 図2の瞬間のPは谷であり, この後, Pは山となる。 図2の瞬間のPは谷であり, この後も Pは谷のままである。 - 18 - - 19 -

(1)なんですけど、張力を分解して、張力の鉛直方向と重力がつり合っていると考えてはいけないのはなぜですか？

206.鉛直面内の円運動● 長さ1の糸の一端に質量mのおも りをつけ,他端を点Oに固定して,振り子とする。糸が鉛直 方向と角0をなすように,おもりを点Aまでもち上げ,静か にはなした。おもりの最下点をB,重力加速度の大きさをg として,次の各間に答えよ。 (1) おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 最下点Bにおけるおもりの速さはいくらか。 (3) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。 0 OIS A m IB 例題29 ヒント(1)このとき, おもりの速さは0なので,向心力は0となる。 (3) おもりは,重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。

この式変形は何が変なんですか？同じCを2分の1してるだけなのに答えが変わるのなんでですか？

2 Co-cu) s fois fcv-20 1 Q CE C Cレ *2V- 4 Q2 292 2°C 器8.壁. ou C CV

お願いします

1.時刻および位置が変数1,x,y, z で表される慣性系Aに対して、変数r, a', y', z' で表される 慣性系Bがェ軸方向に速度いで運動助しているとする。このとき、それぞれの変数はローレ ンツ変換 ー(/e) 0 0 t 00 0 0 10 0 0 0 1 により関係づけられている。ただし、ここでは 11 VI-(/e とした。慣性系Aにおける電荷密度を 、電流密度を(i,, iy, is)とし、慣性系A における電 荷密度を、電流密度を( )とすると、実はこれらもやはりローレンツ変換で ー(u/c2) 0 0 p 00 0 0 1 iy 0 0 0 と関係づけられているのである。この理由を直観的に理解してみよう。 以下では電荷がょ方向に等間隔で並んでいる「電荷列」を考える。もしこのような電荷列が リ:面の単位面積あたり1本貫いていると考えれば、電荷密度pは、単純に単位長さあたり の電荷と考えればよい。また、a方向の電流のみを考えるのであれば、電流密度。は、あ る場所を単位時間に通過する電荷と考えればよい。(ただし、符号に注意すること。正電荷 がr軸の正の向きに通過する場合が正である。) 図のように、電荷eからなる電荷列と、電荷 -e からなる電荷列の対が、yz面の単位面積あ たり1対貫いているとする。電荷 -e は慣性系Aに対して静止しており、電荷。は慣性系A に対して』軸方向に速度いで運動している場合に限定して考えよう。(つまり、電荷eは慣 性系Bに対して静止しているとする。)慣性系 Aから眺めたときの電荷e同士の間隔をl4、 電荷 -e 同士の間隔を1_とする。 (a)慣性系Aから眺めたときの電荷密度。を€,l4,l_ を用いて表しなさい。 (b) 慣性系Aから眺めたときの電流密度の』成分。を e, v,l4 を用いて表しなさい。 (c) 慣性系Bから眺めたときの電荷e同士の間隔,を4,7を用いて表しなさい。また、慣 性系Bから眺めたときの電荷 -e 同士の間隔」をL,を用いて表しなさい。(速さ で運動している物体の長さは、ローレンツ収縮により長さが1/7倍されて見えること に注意すること。) (d) 慣性系Bから眺めたときの電荷密度/を求めなさい。

2と4を教えてください

4 図のように,天井に固定された軽いば Dis ねに質量 m のおもりをつるしたとこ ろ,ばねが自然の長さから x だけ伸び た点A で重力と弾性力がつり合ってお 自然長 もりは静止した。重力加速度の大きさ 基準点0SH LN 伸び。 をgとする。 ng A (1) このばねのばね定数はいくらか。 (2)点A における力学的エネルギーを求めよ。ただし,位置エネ ルギーの基準点は, ばねが自然長となる点Qの位置とする (3) 点Aの位置からばねが自然長になる点0まで,おもりを手で ゆっくりと持ち上げた。この間に手がおもりにした仕事はい mgn Kらか。 2 (4)ばねが自然長になる点0 で静かに手を放すと, おもりは振動 を始める。このとき, おもりが点A を通過するときの速さは いくらか。 00000000 て

この問題の答えはＢのワット数はAのワット数の2倍なので、発熱量も2倍になるから⑧のグラフと書いてあったのですがなぜ⑧になるのか分かりません教えてくださいお願いしますm(_ _)m

上昇温度C 上昇温度 上昇温度C O 上昇温度C 上昇温度 © 上昇温度C 上昇温度 上昇温度C 5) 2つのヒーターにおける, 水の温度上昇と電流を流した時間との関係を表したグラフはどれて 4 0 0.25 2 0.5 3 2 0 4 すか。ただし,発生した熱はすべて水に与えられたものとします。 x 920 O 32U 10 3 90日 の A A A B B B 1will 電流を流した時間[分] 電流を流した時間[分] 電流を流した時間[分] 電流を流した時間[分] Casy or to0 i Hollywood Qur favorite artist の |B E B 上 B A A A A 5omedhing tht 電流を流した時間[分] 電流を流した時間[分] 電流を流した時間[分] 電流を流した時間「分]

(2)です。なぜ垂直抗力が0になったということか分かるのですか？ それと、垂直抗力が0とはどういうことでしょうか...

57.円錐容器の側面での等速円運動● 図のように,底面と側 面とのなす角度が0の円錐を水平面に置き,円錐の頂点に長さ! の糸の一端を結び,糸のもう一端に質量mの小さな物体を固定す る。側面と物体の間にはたらく摩擦力はないものとし, 重力加速 度の大きさをgとする。 (1) 物体に速度を与えたところ,物体は側面上をすべりながら角 速度ので等速円運動を始めた。物体とともに運動する観測者から見るとき, 物体に はたらく遠心力の大きさF, 糸が物体を引く力の大きさS, および側面が物体に及ほ す垂直抗力の大きさNを求めよ。 (2) 角速度を徐々に大きくしていったところ, 物体は側面上をすべることなく、 等速円運 動を始めた。このときの円運動の周期Tを求めよ。 物体 Jo 対題 例題14,62,63,67