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物理 高校生

問1の初速度ははなぜ-1/2mv^2=-mgLで求められないのですか?

扱う テーマ 放物運動と座標軸のとり方/軸上での式の取扱い p.31 物理 図のように,点Aから投げられたボールが, 水平面上の距離Lの点Bに垂直に立て られた高さLのネットをちょうど越えて,距離2Lはなれた点Cに落下し, さらに前 七の斜面を何回かはね(バウンドし), やがて点Cに戻ってくる状況を考えよう。ここ る斜面は十分に長く,その傾きは0であり, 水平面および斜面はなめらかで, ボール と面とのはね返り係数(反発係数)ば e(0<e<1)である。ボールの大きさ,ボールの 同転、およびボールに対する空気抵抗は無視し,重力加速度の大きさをgとして以下 の開いに答えよ。なお, θとeはボールが斜面上を1回以上はねることのできる条件 を満たしているものとする。 V。 y Vo luo A B C し L L 問1 点Aでのボールの初速度 V。を g, Lを用いて表せ。 * 問2 ボールは点Cのわずかに左側の水平面でバウンドした。 図のように, 点Cを原 点として斜面に平行にz軸, 斜面に垂直にy軸をとったとき, バウンド直後のボー ルの速度のr成分 Uo, y 成分 voを g, L, e, 0を用いて表せ。 ボールが点Cではね上がった時刻を t=0 として, 1回目に斜面上でバウンド するまでの間の任意の時刻tにおける速度のェ成分u, y成分v, および位置エ, y を表す式を uo, Vo, g, θ, t を用いて表せ。また, 1回目にバウンドする時刻もをg, L, e, 0を用いて表せ。 * 問4 斜面上でボールが繰り返しはねた。n回目(n21)にバウンドする時刻を g, L, e, 0, n を用いて表せ。また, バウンドがおさまる時刻t。を g, L, e, 0を用い て表せ。 会0 Mm ケ突 さ突 ★* 問5 ボールはやがて点Cに戻ってくるが,点Cを点Bに向かって通過するとき,バ ウンドしていない条件を e, 0を用いて表すと, 2tan0.e?+e-(1+tan°0)<0 となることを示せ。 ご交面が J奥園 * 問3 食 M 「東大(改)|

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物理 高校生

(2)でなぜ接線方向に働く力が0なら"つりあっている"と言えるのですか?

実戦演習9 報 図のように,半径がR の円形の針金に質量 m の小さな物体が通 してある。針金上の A点には, 直径 PA に沿った方向に, この針金 を回転させるための腕がついている。円形針金を下にし, 腕を鉛直 方向にとって,これを回転軸として角速度oで針金を回転させる。 針金と小物体との間には摩擦はないものとし, 重力加速度をgとし て,次の各問いに答えよ。 (1) 円形針金の中心Oと点Qを結ぶ直線 OQ が鉛直線 OPとなす 角を0とすると,点Qにある小物体に働く遠心力, 針金からの抗 力および重力の合力の針金の接線方向成分はいくらか。 (2) P点とA点以外につりあい点が存在するために ωが満たさなければならない条件を求め 腕 A 0 0 m 1 P よ。 (3) P点のつりあいが安定であるための条件を求めよ。 ここにつりあいが安定とは, 物体がつりあい点からわずかにずれたときに力がつりあい点に 戻す向きに働き, 物体がつりあい点のまわりで振動する場合をいう.そうでない場合を, つ りあいが不安定という。 (4) P点のつりあいが安定のとき, 小物体を P点から少しずらして離したところ,小物体は点 Pを中心として小さな振幅で針金に対して単振動をした.このときの周期はいくらか.この 場合,0が微小角度のときの近似式 sin 0=0, cos 0=1 を使って求めよ. [東京電機大学) 問題を解くために coocooorcos

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物理 高校生

空欄の所分かりません

4月 30 日 J 版 15 (i)物体Aが時刻 30s に連度8.0m/s で原点を 通過後、x軸上を一定の加速度-2.0m/sで進む。 (a)=0~6,0s の運動をp-4 図に表せ。 (b)t=0~6.0s での移動距離(m), および =6,0s での変位 x[m] を求めよ。 (a) 時刻 での連度e は、 o=8,0m/s. a=-2,0m/" より ぃ=80-2.0f となる (下四)。 (m/s)t 等加速度直線運動の -t 図から変位を求める 日速度 D →岡回 -t 図の面構ー変位 x この部分の面 =6.0sのとき =8.0- 2.0×6,0=-4.0m/s + at ar 1. 8.0 この部分の面横= tu の=×8.0×4.0=16m 6.0 4.0 a) 0 D- (b) p-t 図の①+ ④の面積が移動距離!を、 の-のの面積が変位x を表すので O X= of + -4.0 の=合×4.0×2.0-4.0m 2変位の式 a<0 のとき を一定の加速度-2.0m/s" で運動する。時 刻=Os に原点を速度8.0m/s で通過した。 次の問いに答えよ。 物体Aがr軸上 1= 16+4.0= 20m *= 16-4.0= 12m 例題 時刻 t=D3.0s でのAの変位×[m] を求 めよ。 (3)物体Aが時刻 3Os に速度 12m/s で原点を通 過後、x軸上を一定の加速度-2.0m/s' で進む。 (a)t=0~8.0s のAの運動を ひt図に表せ。 解 a=-2,0m/s° =3.0s [m/s) =0s = 8.0m/s 変位 0 a= -2.0m/s。, v0=8.0m/s, t=3.0s よ り i (a) *= Dod + af=8.0×3.0+×(-2.0) ×3.0° = 15m (b) v-t 図を用いて=0~8.0s での移動距離1 [m),および t=8.0s での変位x(m] を求めよ。 変位と移動距離の違いに注意 変位xノ 移動距離 1)時刻t=2.0s でのAの変位x[m] を求めよ。 8.0X204×(-20x 2,0° 16+(-40)-ヤ (2m 1: (4)物体Aが時刻 %3D0S に速度8.0m/s で原点を通 過後、x軸上を一定の加速度-4.0m/s° で進む。 (a) t=0~5.0s のAの運動をひ-t 図に表せ。 p(m/s) ニ 時刻t=4.0s でのAの変位x [m]を求めよ。る 8.X40+台×(シx4,0° 0 ニ 32t(-10)= 16 16m 静刻t= 10.0s でのAの変位x[mを求めよ。 - 8,0X/a04x(-0)Xlo. (b) pt図を用いて t%3D0~5.0s での移動距離! およびt=5.0s での変位x(m] を求めよ。

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