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物理 高校生

(2)の解説で、黄線を引いたmAsin45°の部分がmAcos45°ではないのかなと思うんですけど、違いますか、。 値は同じになるので、例えば記述式の時そのように書いてしまったらバツになりますか。 考え方も一緒に教えて欲しいです。 よろしくお願いします。

実戦ラ 基礎問 12 非慣性系の運動 m 図のように、傾斜角45°のなめらかな斜面をもつ質量 M 〔kg〕 の台が,なめらかで水平な床上に静止している。 質量 m[kg] の小球を初速度 0 [m/s] で頂点から斜面上 を滑らせるとき,台は小球から力を受けて水平左向きに 等加速度運動をする。 その加速度の大きさをA[m/s2] とする。重力加速度の大きさをg 〔m/s2] として, 以下の問いに答えよ。 (1) 台とともに等加速度運動する観測者を考え,この観測者から斜面上の小 球を見るとき、小球には,重力, 台の斜面から受ける抗力のほか, 慣性力 が作用しているように見える。 それぞれの力の向きと名称を図示せよ。 カ の向きは、小球の中心を起点とする矢印で記すこと。 (2) 台とともに運動する観測者から見ると, 斜面上の小球は斜面方向下向き に等加速度運動をする。 この運動の斜面方向下向きの加速度α 〔m/s2] と, 小球が台の斜面から受ける抗力 N [N] を m, g, A のうち適当なものを用 いて表せ。 (3) 台についての運動方程式を合わせて考えることにより, A [m/s²], a [m/s²] を M, m, g を用いて表せ。 (新潟大) M 45°

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物理 高校生

(5)なんですが、Qが斜面を離れる時T2=0ではなぜダメなのですか?

セント 24 〈動く斜面上の糸でつるした小球〉 (2) (4) 加速度運動しているP上で観測すると,Qには重力, 垂直抗力、張力のほかに慣性力がはたらいて、 ている。 ヒント (3) 『Qは斜面にそって上昇する』糸がたるむので糸の張力は0になる (5) Qが斜面から離れる垂直抗力は0になる N P (1) 台Pが静止しているので、小球Qには たらく力は重力、張力、 垂直抗力である (図a)。張力の大きさを T, 垂直抗力の 大きさをNとすると, 小球Qについて、 斜面方向の力のつりあいより mg coso B T=mgsin0 [N] 斜面に垂直な方向の力のつりあいより N=mg cos 0 (N) (2) 左向きに加速度 α 〔m/s'] で運動する台 P上で観測すると,小球Qには大きさ ma〔N〕 の慣性力が右向きにはたらき, 小球Qは静止している (図b)。 張力の大 きさを T', 垂直抗力の大きさをN' とす ると,小球Qについて, mgsine 斜面方向の力のつりあいより mg cosa T'+macos0=mgsin0 よって T'=mgsino-macos0 [N] mg 図b 斜面に垂直な方向の力のつりあいより N' =mgcos0+masin0 [N] ※A (3) 小球Qが斜面にそって上昇するとき, 糸がたるんで張力は0になる。 これよ り台Pの加速度がα 〔m/s ] になったとき, 張力の大きさ T' の値 (①式)が 0 になる。 ① 式より gsin0 よって ao= -=gtan 0 [m/s²) cos o N" T' T'=mgsin0-macos0=0 (4) 右向きに加速度6[m/s'] で運動する台 P上で観測すると, 小球Qには大きさ mb〔N〕 の慣性力が左向きにはたらき, 小球Qは静止している (図c)。 張力の大 きさをT", 垂直抗力の大きさをN" と mb sina mbicos A すると, 小球Qについて, 斜面方向の力のつりあいより T"=mgsin0+mb cos 0 [N] mg sin of 斜面に垂直な方向の力のつりあいより N"+mbsin0=mgcost mg よって N"=mgcos-mbsin0 [N] B (2) (5)小球Qが斜面を離れるとき,垂直抗力は0になる。 これより,台Pの加速度 が bo〔m/s?] になったとき,垂直抗力の大きさ N"の値 (②式) が0になる。 ②式より N"=mgcoso-mbosin0=0 よってbo= gcose g sino - [m/s2] tan 0 mgsin 0 Q mg N'Y Q mb ma masine C TIT. 図 a macose mg coso 図 c 25 (5) 三角 (7) 小 三小小交速 (1) 小 (2) A 別解 慣性系(静止系 から観測すると、小球Qはた 向きに加速度αで等加速度 動をしている。 N'S N' cos 6 1 Tsine T cose N' sin 8 10 Img 水平方向の運動方程式は ma=N'sin0-T'cose 鉛直方向のつりあいの式は mg = N'cos0+T'sin0 この2式より T'=mgsin0-macose [N] N'=mgcos0+masino [N] ←B 別解 慣性系 (静止系 から観測すると小球Qは 向きに加速度で等加速度 動をしている。 T'sin 6 N'' cos O- N" T T'' co N'' sin 10. Img 水平方向の運動方程式は mb=T"cos0-N"sin 鉛直方向のつりあいの式 mg=T"sin0+N"co この2式より T"=mgsin0+mbcos N"=mgcoso-mbsin (3

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物理 高校生

誰か助けてください🙏 解き方がわかりません, 特にsin,cosの部分です💦 やり方全て教えてくださると幸いです! よろしくお願いします🥺

動摩擦力のする仕事とエネルギー 92 97 || 98 例題21 91 質量 m[kg]の物体を傾きの角0の斜面上に置き,斜面に 沿って上向きに初速度 vo[m/s]を与えたところ,物体は斜面 に沿って LIm]だけすべって静止した。物体と斜面との間の 動摩擦係数を求めよ。重力加速度の大きさをg[m/s']とする。 Vo 解答 物体にはたらく力は重力,垂直 抗力,動摩擦力である。動摩擦力が仕 事をするので,動摩擦力のした仕事の 分だけ力学的エネルギーが変化する。 物体と斜面との間の動摩擦係数をμ, 動摩擦力のした仕事をW[J]とすると, W=- (μ' macosA) × L。 ここで、(力学的エネルギーの変化) = (動摩擦力のした仕事)よ り,初めの位置を重力による位置エネルギーの基準面とすると, N Oセンサー26 摩擦力がはたらくときのよ うに,力の向きと運動の向 きが逆向きのとき,そのカ がした仕事は負になる。 10 mg O センサー 27 摩擦のある面上での運動で は,動摩擦力のした仕事の 分だけ,力学的エネルギー が変化する。つまり, 力学 的エネルギーが保存されな い。(カ学的エネルギーの 変化)= (非保存力や外力が した仕事) 1 (らm×0°+mg mus + mg ×0) =w 2 ×Lsine したがって,= U-2gLsin6 2gLcos0

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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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