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物理 高校生

赤線の部分が分かりません。 私はRが力の大きさになると考えたので、R×ιcosθ(回転軸からの距離)と立式したのですが間違っているようです。 なぜιsinθなのでしょうか?教えて欲しいです。

例題 をカ 図のように,長さ1,質量 mの一様な棒 ABが水平であらい 床面に対して 60°の傾きで, 鉛直でなめらかな壁面に立てかけ られて静止している。 重力加速度の大きさをgとし, 棒の端B と床面の間の静止摩擦係数をμとする。 (1) このとき,棒が壁面から受ける垂直抗力の大きさR, 棒が 床面から受ける垂直抗力の大きさN, および静止摩擦力の 大きさFをそれぞれ, m, gを用いて表せ。 (2) 棒が静止できるためには μはいくら以上でなければならな いの Mg 60°。 いか。 床面 大 で THE を 鉄則物体にはたらく力をすべて描きだす (1) 一様な棒 ABの重心Gは ABの中点にある。壁面はなめらかなので棒 の端Aが受ける力は壁面に垂直な垂直抗力のみで, 壁面に平行な力は存 在しない。棒の端Bは摩擦がなければ水平右向きにすべるので,静止摩 擦力はこれを妨げる向き(水平左向き)にはたらく。これらのことより, 棒に はたらく力は図アのようになる。 (図アに力の矢印と, その大きさを AGug 基礎 を確認 静止摩擦力の向き 静止摩擦力は相手の面に対 して動き出そうとする向きと 逆向きにはたらく。 ア R A 描き込もう。) G mg 2 mg 9 2 N 60° B 床面 hag mg 物理- 10 mg.

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物理 高校生

"重力による位置エネルギー"と"重力がした仕事" は別物ですか?? 写真の(3)の問題で疑問に思いました、、 私は、マイナスがない答えになりました、、、

基本例題15)仕事 基本問題 131 図のような,水平となす角が30° のなめらかな斜面 ACがある。質量 40kgの物体を斜面上でゆっくりと AからCまで引き上げた。重力加速度の大きさを 9.8 m/s° として, 次の各間に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) カFがした仕事は何Jか。 (3)物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 IC 10m E 130° A B (1)「ゆっくりと引き上げた」 とは, 指針 力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ たことを意味する。斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て,Fの大きさを求める。 (2)(3) W=Fscos0を用いる。 (2) 物体は,カFの向きに 10m移動しているの で,仕事Wは, W=(1.96×10°) ×10=1.96×10°J 2.0×10°J (3) 重力と物体が移動する向きとのなす角は 120°である。重力がする仕事 W' は, W'=(40×9.8)×10×cos120° :-1.96×10°J (1) 物体にはたらく力は, 図のよ うになる。斜面に平行な方向の力のつりあいか 解説 ら, -2.0×10°J F=mgsin30° N 別解 (3) 重力は保存力であり,その仕 事は,重力による位置エネルギーの差から求め られる。点Aを高さの基準とすると,点Cの高 さは 10sin30°=5.0mであり, 仕事 W' は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 =-1.96×10°J 1 =40×9.8× 2 mgsin30° mgcos30° =1.96×10°N 2.0×10°N 130° 30° mg 8tm-2.0×10°J 由8A

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物理 高校生

358(1) 解説6行目~7行目、「kでは〜」が分かりません。 指針で山や谷は波源から遠ざかる向きに進むとあるので波の谷を通り過ぎると考えました。どのように考えれば良いでしょうか?

178 v華 波動 物理 問題 358 > 361 si 358.水面波の干渉 にな 解答 (1) k (2) 解説を参照 指針(1) 山や谷は, 強めあう場所を連ねた線上を, 波源から 遠ざかる向きに進んでいく。 (2) 波源の振幅から, iの位置での 振幅がわかる。 解説)(1) 図1は, 強めあう点を連ねた線(赤の破線),弱めあ う点を連ねた線(赤の実線)を示す。 h, j, mは実線上にあり 振動していない場所である。 i, k は, 破線上にある。山や谷は, この破線上を,波源から 遠ざかる向きに移動していく。 iは, 2つの波の山が重なる点 であり,水面の速度は0である。 kでは, 波の山が通り過ぎ,これか ら谷が伝わってくるので, 水面の速度は鉛直下向きである。 1, n は, i, k とは別の破線上にある。1は2つの波の谷が重なる点 であり,水面の速度は0である。 nでは, 波の谷が通り過ぎ,これか ら山が伝わってくるので, 水面の速度は鉛直上向きである。 以上から,水面の速度が鉛直下向きの点は, k (2) S., S2から生じるそれぞ れの波の振幅は1.0cmなの で,波が強めあう場所の振幅 は 2.0cm である。iでは, 時 刻0での変位が2.0cmであ -2.0| るから,0.25s(半周期) 経過 すると変位は 一2.0cmになる。これから, グラフは図2のようになる。 h 山) Ax k 谷 m 移」 山や谷が移動 する向き 図1 が の波の山や谷は, 媒質の 振動の端であり、 鉛直方 向の媒質の速度は0であ る。 36 ↑変位[cm) 2.0 0 時刻[s] 0.25 0.5 0.75 1 の時刻0において, iは 1.25 2つの波の山が重なる場 図2 所である。 359.平面波の反射 解答 UT vT 2cos0 sin0 (4)右向きに一 sin0 0 (5) 2cos- 倍 2 指針 山と山,谷と谷が重なる場所は, 波の進行とともに移動する。 微小時間後の波面を描いて, 移動する速度を求める。 解説)(1) 反射の法則から, 入射角と反射角は等しく, 0である。 (2) 図1の黒丸は, 山と山, 谷と 谷が重なりあい, 強めあう場所 である。直角三角形 abc に着 入射波の波面 ○図1の実線は波の山。 破線は谷を表している。 なお,反射波の波面は、 境界 AB がないとした ときの入射波の波面を ABで折り返したもので 反射波の波面 b 目すると, ac cos0= ab ac ab= COs 0 境界に最も近く, 変位が鉛直上 ある

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物理 高校生

(3)です。なす角が120°はどこから出てくるんですか?

5.力学的エネルギー 65 力学的エ 基本例題15)仕事 基本問題 131 S 図のような,水平となす角が30° のなめらかな斜面 ACがある。質量 40kgの物体を斜面上でゆっくりと AからCまで引き上げた。重力加速度の大きさを 9.8 m/s° として,次の各間に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) カFがした仕事は何Jか。 }C 10m 130° (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 基準 B 5000 (1)「ゆっくりと引き上げた」 とは, (2) 物体は, カFの向きに 10m移動しているの で,仕事Wは, W=(1.96×10°) ×10=1.96×10J 指針 力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て, Fの大きさを求める。 (2)(3) W=Fs cos0 を用いる。 解説 うになる。斜面に平行な方向の力のつりあいか 2.0×10°J (3) 重力と物体が移動する向きとのなす角は 120°である。重力がする仕事 W は, W'=(40×9.8)×10×cos120° =-1.96×10°J 別解 事は,重力による位置エネルギーの差から求め られる。点Aを高さの基準とすると,点Cの高 さは 10 sin 30°=5.0mであり,仕事 W'は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 =-1.96×10°J (1) 物体にはたらく力は, 図のよ -2.0×10°J ら, N (3) 重力は保存力であり, その仕 F=mgsin30° の力学的 ーをそれ 1 =40×9.8×- 2 mgsin30° mgcos30° =1.96×10°N 2.0×10°N 130° 30° mg -2.0×10°J ギーは 第江章県 エネルギー

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物理 高校生

糸の張力Tの途中式を教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️ 一応途中までの私の式も載せておきます。

1早 刀と連動 基本例題14)連結された物体の運動 基本 5, 86, 95, 9% 図のように,水平面上に置かれた質量 M(kg]の物体A kal に軽い糸をつけ, 軽い滑車を通して他端に質量 m[kg]の物 A 体Bをつり下げたところ,A, Bは動き始めた。このとき のA, Bの加速度の大きさと、糸の張力の大きさを求めよ。く ただし,重力加速度の大きさをg[m/s°], Aと面との間のを引く力の大型 動摩擦係数をμ'とする。 Mkg) |m(ke |B 指針 A, Bは糸でつながれたまま運動す NA→ T A るので,両者の加速度の大きさは等しい。また, それぞれが糸から受ける張力の大きさも等しい。 各物体が受ける力を図示し,物体ごとに運動方程 式を立て,連立させて求める。 解説 抗力をN[N), 動摩擦力を F'[N]とすると, A, Bが受ける力は図のようになる。Aが受ける鉛直 方向の力のつりあいから, N= Mg であり,動摩 擦力 F'は, F'=μ'N=μ'Mg A, Bのそれぞれの運動の向きを正とし,加速 度をa [m/s°]とすると,運動方程式は, F T B Mg 出 中 La 糸の張力をT[N], Aが受ける垂直 mg A:Ma=T-' Mg …① B:ma=mg-T 式の, 2から, m-μ'M .② 前武平木 ANEW -g[m/s°], T=- (1+μ)mM g[N) aミ m+M m+M 0f par

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