学年

教科

質問の種類

物理 高校生

なぜFが最大摩擦力以下になると棒が滑らなくなるんですか?

F=kxから, ばね 基本問題 131, 134, 135 No 基本例題16 剛体のつりあい 129 図のよに、なめらかな壁と摩擦のある床に, 一様な太さの棒を 立さがける。棒と床がなす角を0とするとき, 棒が倒れないための 0の条件を, tan@ を用いた式で表せ。ただし, 棒にはたらく重力の 大きさをW, 棒の長さを1とする。また,棒と床との間の静止摩擦 係数をμとする。 E タレw 250 1 棒が受ける力を図示し, 水平方向, 鉛直方向のそれぞれで力のつりあいの式を立てる。 また,複数の力を受ける棒の下端のまわりで, カ のモーメントのつりあいの式を立てる。 また,点Aのまわりの力のモーメントの和が0と なればよい。点AからN., Wまでのうでの長さ は,それぞれ Isin0, Icos0/2 なので, 指針 N,×Isin0-W× 2 lcos0 =0…③ 解説 棒は,重 N カ以外に,接触する他 の物体から力を受け, 図のように示される。 地球から…重力W 壁から…垂直抗力 N. 床から…垂直抗力 N。 床から…静止摩擦力 F また,点Aで棒がすべらなければよい。Fが最大 摩擦力 N2 以下となり, 式3から, これを式2に代入して整理すると、 0 Na=2N,tan0 式のから,F=N,となる。これと式⑤をのへ代 入して整理すると, Isin0 FSLN。…の N W=2N,tan0 W A F 1 CosO 水平方向の力のつりあいから, F-N、=0 ① 鈴直方向の力のつりあいから, Na-W=0 NSu×2N,tan0 tan02 1 2u 40. の

解決済み 回答数: 1
物理 高校生

高校物理、電磁気の磁場の問題です。基本問題ならできるのですが、画像のような応用問題が分かりません。 分かる方おられましたら是非教えて頂けないでしょうか?特に(3)以降が本当に分かりません(´;ω;`)ウッ…

a0 解答欄 (5X6) \Pi 交わっている。また, 図2のようにムに対し角0 [rad) 傾き, 点P, でx軸と直交 を(N/A°) として, 以下の問いに答えよ。 95 直線電流がつくる磁界 II 音空中で、図1のように, 2軸軸に沿って直線電流」(A)があり, 点P,でx軸と P。 Ps P 2 よる直線電流ムがある。点P, と点P,の間の距離は , [m) である。真空の透磁率 P3 PA (N/A] として,以下の問いに答えよ。 を o 日日(2). (4), (5)の図示は, 解答欄(3), (4), (5)の補助の図を利用せよ。 解答欄6は、 x P3 x *X 白由に作図してよい。また, Oは紙面に垂直で紙面の裏から表に向かう方向を示し, (富山大) 補足説明:IL, の単位は [A), 12, 13の単位は [m〕 として解答すること。 円周率 πを解答に使用してもよい。 Z 14 I。 y I。 P。 P。 Is X Pi P2 13 12 Ps x 図2 )電流』から距離らだけ離れた×軸上の点P,における, 電流』による磁界互 の大きさ H、はいくらか。 図1 2) 点P, において, 電流石による磁界H。の大きさ H,はいくらか。 ただし、 れくねとする。 ら見た図とx軸から見た図を記入せよ。 また, その大きさ H を求めよ。 答えに H、, H。を使ってもよい。 Pにおける 1, およびんにょる合成磁界H=H+五はどうなるか。 2 軸か (4)図1のように、 点 P, を横切り、v軸に平行な直線電流I, を考える。点 P, に おいて、 Hおよび瓦によって直線電流ムにかかる1mあたりの力 F, の大きさ 3 F。 を求めよ。 また, その方向を図で示せ。 答えに H, H, を使ってもよい。 (5) 上で, 点 P。 からy軸の正方向に s 離れた点P。を考える。0=0 とし, 点P。 での耳, 五および互を図示せよ。 3 (6) 間(5)において, Hにより I,上の点P.にはたらく力 F。の向きを図示せよ。 3

解決済み 回答数: 1
物理 高校生

65 問題1枚目下、解答1枚目上にあります。 解説のような計算方法が思いつかなく、lの二次方程式の解の公式から答えを出そうとしました。(2枚目) 2枚目は途中まで合っていますか? また合っている場合この先の計算がわかりません。 どなたか教えて下さると幸いです。

に klh +kh?の増加になっている。 解)単振動の位置エネルギー(p 79) を用いると, つり合い位置(振動中心) いらんだけずらしたときの位置エネ レギーの増加は一kh° と即答できる。 はじめの弾性エネルギー→ka'が 弾性エネルギー々と摩擦熱に変わっ ているので 65 ka=P+umg(a+) (a°-1)=umg(a+) はじめの運動エネルギーのすべてが 三熱になったので a°-1?を(a+1)(a-1)と して両辺を a+1で割ると m=umgL 々(aー)=umg 2 2umg Lミ 2ug 1=a- k ろん, 運動方程式で解くこともでき 39参照)が,エネルギー保存の方が 似た項は集める ーこれがテクニック。 2次方程式の解の公式でも解けるが, 計算はかなり手間取る。 てまど い。 Isin0の高さ り,位置エネ ーが運動エネ (参考)p85 High の方法 この運動は自然長から umg/kだけ 左の位置を中心とする単振動となる。 19 次図のように,振幅はaーμmg/k ーと摩擦熱に a+l=2×(aーmg) k ったから g1sin0= mu+1μmg cos 0 · 1 2umg k . リ=/2gl(sin0-μ cos0) い十 - 65* 水平面上で, Pにばねを取り付け,ばねを自 然長からaだけ縮ませてからPを放した。ばね の伸びの最大値を求めよ。ばね定数はkとする。 る 0000000 は遠 め化 リ 2%

解決済み 回答数: 2
物理 高校生

イの㈡について Z≠1となっていますが、複素数は実数も含むならなぜこのようなことが言えるのでしょうか??教えて下さい!

51のn乗根- (東北学院大·文,教養) (イ)複素数2はz%=cos72°+isin72° とする。 O(1)z"=1となる最小の自然数nはn= である。 (2) 2+z+2?+z+1=[ , cos72°+cos144°= である。 (西南学院大·文) z"=1を満たすa (=1のn乗根) 2"ー1=(z-1)(2ガ-1+2"-2+……+z+1) となるから、2"=1のときえキ1ならば、2"-1+z"-2+…+z+1=0を満たす。 次に,ド、モアブルの定理を用いて, z"=1 を解いてみよう. z"=1により, |2|*=|2"|=1であるから, |2|=1であり, z=cos0+isin0 (0名0<2x)と おける。ド·モアブルの定理により, z”を計算する。 2"=1のとき,cosn0+isinn0=1 ; n0=2x×k (0Sn0<2x×nにより, k=0, 1, 2, …, n-1) 2サー1を因数分解すると, 22 21 |20 1℃ 23 24 25 . cos n0=1, sinn0=0 n=6の場合 0を求め,1のn乗根は, 2k=Cos 2元 -× n 2元 k+isin( ×k)(k=0, 1, 2, ……, n-1) のn個 n 点2は,図のように点1を1つの頂点とする正n角形の n個の頂点になっている。 ■解答 (ア)a-1=0により, (α-1) (α*+a°+α?+a+1)=0 α=1のときA=24=16 である. 以下, αキ1のときとする。 a=1のとき, a8=a".α°=a°であるから, ■Aを(ひとまずはα"=1を使わ ず)展開すると, 1+a+a?+…+a'5 ここでa=1を使うと 1+a+a?+α°+a* +(1+a+a?+α3+α*) =(1+a+a?+a®) (1+α°+α*+a") (: α'=1により α'=α°) αキ1とのにより, 1+α+α°+α3+a*=0… ② であるから, A=(-a^) (-a)=α"=1 (イ)(1) z"=cos (72°×n)+isin(72°×n)… 0 であるから, 2"=1 → 72°×nが360°の整数倍 → nが5の整数倍 よって,求めるnは, n=5 (2) 2-1=0により, (z-1)(2+2°+z?+z+1)=0 2キ1により,ztz°+z?+zt130 これに①を代入する. 実部%3D0 である, 72°×5=360° に注意して, cos(72°×4)+cos (72°×3) +cos (72°×2)+cos72°+1=0 cos(-72°) +cos(-72°×2) +cos (72°×2) +cos72°+1=0 となるので,αキ1のとき②から A=1 94 21 22 72° 23 . 2cos72°+2cos(72°×2)+1=0 cos72°+cos144°=- 2 5演習題(解答は p.66) 1) 複素数zが, z°=1, zキ1を満たすとき,(1-z)(1-z?)=[ア], 1 11 イ」 1-z 1-22 2)複素数zが, z5=1, zキ1 を満たすとき,(1-z)(1-2?)(1ー)(1-7)

解決済み 回答数: 1