この問題の、2枚目の解説の写真の右側の上から8行目の、2つの小球は重心を中心とした等速円運動すると言えるのがなぜなのかよくわかりません。教えてください。

次の文章を読んで, に適した式または数値を,{}からは適切なも のを一つ選びその番号を,それぞれの解答欄に記入せよ。また,問1では,指示にし たがって, 解答を解答欄に記入せよ。 ただし, 円周率をπ, 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 図1(a)のような自然長Lで質量が無視できるばねの一端に,質量Mで大きさ が無視できる小球を取り付けた。 このばねのばね定数はんである。 一体となった ばねと小球を,なめらかな水平平面上に置き, 小球が付いていない方のばねの端 を,水平平面上の点0に固定した。 ばねは点0のまわりを自由に回転できる。 水平平面上で, 小球を点0のまわりで, ある一定の角速度 ω (ω> 0) 等速 円運動させたとき, ばねは伸びて, 図1(b) のように点0から小球までの距離が ア Rであった。 ばねの復元力により小球には点0の方向へ大きさ イ がかかっている。 また小球には点0から遠ざかる方向へ大きさ 心力がかかっている。 反対の方向へ働くこれらの力の大きさは,いずれも点 0 から小球までの距離に依存する。 すなわち, 角速度が ω の場合に,両者の大き さが等しくなる点0から小球までの距離がRであり,それはk, M, L, ω を用 いて ウ と表される。 の力 の遠 問1 図1(b)の小球が等速円運動を行うための条件を導出し, 角速度w (w> 0)の 範囲で示せ。

ここの問題がわからないです。 特に作図のところがよくわかりません。解説お願いします。

この一端を取りつけ、傾きの角が0のなめらかな斜面上に TO 置いた。次に、それぞれのばねの他端 A, B を,AB間 この長さが2となるように斜面に固定した。 小球が静止しているとき, AP間の長さ 43 はいくらか。 重力加速度の大きさをgとし,Pの大きさは無視できるとする。 板の上にいる人の力のつりあい 図のように、 軽くてなめ らかな定滑車に軽い綱を通し, その一端に軽いロープにつながれ た重さ100Nの板をつり下げる。 重さ 600Nの人がこの板に乗 り、綱の他端を引いた。 有効数字は考えなくてよい。 (1) 人が綱を引く力の大きさが200N のとき, 板は地面から離 れなかった。 このとき, 人が板から受ける力の大きさはいくら か。 また, 板が地面から受ける力の大きさはいくらか。 (2)人が綱を引く力を徐々に大きくしていったところ、 引く力の 大きさがある値をこえると, 板は地面から離れた。 その値はいくらか。 3 4 44 連結したばねのばね定数 図のように、天井に固定したばね定数 の軽いばねにばね定数k の軽いばね2を直列につなぎ、 その下端 に質量mの小物体をつり下げる。 重力加速度の大きさを」 とする。 (1)ばれとばわりのそれぞれの他がいくか 綱 ばね 人 (600N) 板 (100 N) 20000000 k₁

（2）の計算がよく分からないです

ここがポイント 方 42 鉛 小球は水平方向には初速度のx成分で等速直線運動し、 鉛直方向には初速度の成分で鉛直に投げ 上げられた等加速度直線運動 (加速度は-g) をする。 LLO 解答 (1) 小球は水平方向には速さ vocos の等速直線運動をする。 「x=vt」 のPosine Vo 式より 調書 16N 成分: IN L=vocoset 0 VO COS (2) 小球が壁に衝突するには, 壁に達したときに y>0 となる必要がある。 小球の初速度の鉛直成分は sin なので,鉛直投げ上げの式 「y=vot-12/2012」より L y=vosin0. 12/20( tocos20 (mocose)>0 L 整理して 2v' sincos0>gL 三角関数の公式 sin2a=2sin a cos/a を利用した。 gL 2 sin 20 (D) opty gL gL よってく! <Vo sin20 sin20 gL ここでv0 なので v> Vsin20 43 ここがポイント 弾丸が物体に命中するには, 弾丸がx=lに達したとき, 物体と弾丸のy座標が等しくなればよ

物理基礎の斜方投射の問題です この問題の(1)と(2)は、こんな感じに答えれば良いのでしょうか。 また、(3)は、どのように解けば良いのでしょうか？？ 全く分からなくて、、解き方を教えて欲しいです

地上の点から小球を、 水平方向と角0をなす向きに大きさv。 〔m/s] の初速度で打ち出す。 重 力加速度の大きさをg 〔m/s2〕 として,下の問に答えよ。 y 0 vo H x L

ここの問題がわかりません。 色々力があって図示するのが特にわからないです。 解説お願いします🙇

620 ◆発展 44 ・人 :T+R-600=0 ・ロープ+板:T+N-R-100=0 (1) T=200Nを① ② に代入して. 200+R-600=0 200+N-R-100=0 ③ ④ から, R=400N, N = 300N …① 綱 綱 ...2 ..③ ...④ 100 N AR 図b 啓人が板から受ける力の大きさ・・・400N 板が地面から受ける力の大きさ... 300N ロープ+板 (2)板が地面から離れる直前ではN=0Nとなるから、②に代入して, T-R-100=0 ② 軽い綱の張力の大きさ は両端で等しい⇒ロー プが綱から受ける張力の 大きさは T〔N〕 補足いくつかの物体をま とめて1つの物体とみな すとき、これを系という。 解説では, ロープと板を 1つの系と考えている。 こうすることで、ロープ と板の間で及ぼしあう力 ..⑤ ①, ⑤から,R=250N,T= 350N したがって、人が綱を引く力の大きさが350N をこえると, 板は地面 から離れる。 350 N を考えなくても済む。 44連結したばねのばね定数

(3)についてです Q=IVから vBLcosθ/R･vBLcosθって解いたんですけど、なんでこれだとダメなんですか？？

456 磁場中の斜面をすべり下りる導体棒■ 図のように, 磁束密度Bの鉛直上向きの一様な磁場中に, 間隔Lの2本の 平行導体レールが水平に対して角で固定されている。 2 本のレールは上端で導線により接続されている。このレール 上に水平に長さL, 質量m, 電気抵抗Rの導体棒 PQ をおく。 この棒に大きさの初速度をレールにそって下向きに与え ると,その後棒は水平を保ち、 一定の速さv のままレールに B Vo そって降下を続けた。 レールと棒との摩擦および棒以外の部分の電気抵抗はないものと し,重力加速度の大きさをgとする。 (1) 棒を流れる電流の大きさと向きを求めよ。 Iは vo, R, B, L, 0 を用いて表せ。 (2) 棒にはたらく力のつりあいから速さ vo を, R, B, m, g, L, 0を用いて表せ。 棒で単位時間に発生するジュール熱Qを, R, B, m, g, L, 0 を用いて表せ。 (4) このジュール熱は何によって供給されているか。 (5) 磁束密度Bの向きが鉛直下向きのとき, (1)~(4)の結果はどう変わるか。 <<-449

（2）の解説のSsinθ=mgtanθはどこから来たのでしょうか。また、円運動の半径がLsinθになるのも全くわかりません。どなたか助けてください。

C/ 基本例題29 円錐振り子 わかんない 基本問題 解説動画 第Ⅱ章 力学Ⅱ 図のように,長さLの糸の一端を固定し,他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を 0, 重力加速度の大きさをgとして 次の各問に答えよ。 (1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 00 m(Lsine) w²=mg tane w= 円 g L cose 2π L cose =2π 周期 Tは, T=- (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか 地上で静止した観測者には, おもり |指針 は重力と糸の張力を受け,これらの合力を向心力 として,水平面内で等速円運動をするように見え ある。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ (1)では,鉛直方向の力のつりあいの式(2) では円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。なお,円運動の半径はLsinである。 解説 m 別解 stic (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, 10 L Scost S (2) おもりとともに 円運動をする観測者の にはSの水平成分 ・ と遠心力がつりあっ てみえる。 力のつり あいの式を立てると LA m (L sine) w² S +0. Ssin0=mg tan mg 0 Scoso-mg=0 Ssine mg mg S= coso (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0=mgtan0 が向 心力となる。 運動方程式 「mrw²=F」から, (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m(L sine) w²-mgtan0=003 (1) Point 向心力は、重力や摩擦力のような力の 種類を表す名称でなく,円運動を生じさせる原 因となる力の総称で、常に円の中心を向く。 4

計算する時にこの3対4対5を使うのは 図が表示されている時だけにした方がいいのでしょうか

最高点 「bytosin0-gt」(p.51(3) 0=nsin 0-gt よって = 9 =rosin 8-t- gf (p.51(36) 式) より tosino-hy Posin = sin 0. g 2 sin) 'sin' (m) = 2g 下点では鉛直方向の変位が0となる。 「初めと同じ高さ bysin-t-1229」より 鉛直方向の変位は 0 0=nsint-1-12391-1201(2uusine) == g 10 問 (2) 水平な地面の の速さで打 (1) 最高点・ (2)小球が 20sin 0よりも= g 運動の対称性より、 = 2t として求めることもできる。 方向については, 「x = vocos ・t」 (p.51(34) 式) より コラ 15 vo2 sin 20 2002 sin cos 0 夏の夜 =mcos8.12= [m] g g St はその が最大になる0 を求めればよい。 0°≦≦90℃の範囲では 打ち上 ■201となり, I sin 20 =1のとき最大となる。 26=90° より= 45° 小球を 速さ 24.5m/sで図の に投げた。 重力加速度の大きさを 24.5m/s 5 Gast という) 20 合を考 運動を るとい この ーる。 平成分と鉛直成分の大きさ vox [m/s], voy [m/s] を求めよ。 したも 達するまでの時間 t [s] とその高さん [m] を求めよ。 25 間とと 達するまでの時間 t [s] と水平到達距離[m] を求めよ。 辺の比より,Do:voy: Vox = 5:4:3となる (vo は初速度の大きさ)。 し方 もす おい

物理力学の質問です。 問2の式の右辺の成り立ちの意味がわからないため教えてください。

(14. センター追試 [物理Ⅰ] 改) ☆☆☆ 思考 判断 表現 13 摩擦のある水平面上の運動 5分 図のように、粗い水平な床 m F の上の点0に、質量mの小物体が静止している。この小物体に、 床と角度をなす矢印の向きに一定の大きさFの力を加えて、点 0から距離にある点Pまで床に沿って移動させた。小物体が点 Pに達した直後に力を加えることをやめたところ、 小物体はだけすべって、 点Qで静止した。ただ し、小物体と床の間の動摩擦係数をμ'′ 重力加速度の大きさをgとする。 問1点0から点Pまで動く間に、 小物体が床から受ける動摩擦力の大きさを表す式として正しいも のを、次の①~⑦のうちから一つ選べ。 ① μ'(mg+Fsin0) ②μmg-F'sin0) ③μ'(mg+Fcose) ④μ'(mg-Fcose) ⑤μ'(mg+F) ⑥μ'(mg-F) ⑦ μ'mg 小物体が点Pに到達したときの速さをfを用いて表す式として正しいものを、次の①~⑥のうち から一つ選べ。 「21(F+f) 21 (Fsin0+f) 21(Fcose+f) ① (2) ③ m m m 21(F-f) 21(Fsine-f) 21(Fcose-f) ④ ⑤ ⑥ m m m 問3 小物体が動き始めてから点Qに到達するまで、 点0と小物体との距離を時間の関数として表した グラフとして最も適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 さい a 距離 ① 距離 ② 距離 距離 ④ 1+1'1 1+1'1 1+1'1 1+1' 301 1 I 時間 時間 時間 時間 ( 13. センター本試 [物理Ⅰ] 改)

（2）で9.8t＝20を計算してt=2.04816...で有効数字から2.0sになることはいいんですが、（3）で2.04を使って計算していて今回みたいに割り切れなくて次の問題で使うって時どこまで値をとるんですか？ 教えてください わかりにくかったら申し訳ないです

① 基本例題7 斜方投射 物理 高 基本問題 41,42 水平な地面から, 水平とのなす角が30° の向きに 速さ 40m/sで小球を打ち上げた。 図のようにx軸, 軸をとり、重力加速度の大きさを 9.8m/s2 として 次の各問に答えよ。を求め、 y 40m/s 30° 地面 x (1) 打ち上げてから0.20s 後の速度の成分 成分と, 位置のx座標, y 座標を求めよ。 (2) 打ち上げてから最高点に達するまでの時間を求めよ。 (3) 地面に達したときの水平到達距離を求めよ。 指針 小球は, x方向には速さ 40cos 30% m/sの等速直線運動をし, 夕方向には初速度 40sin 30°m/s の鉛直投げ上げと同じ運動をする。 最高点に達したとき, 小球の速度の鉛直成分は であり, 打ち上げてから地面に達するまでの時間 は、最高点に達するまでの時間の2倍となる。 「解説」 (1) 速度のx成分,成分は, √3 ひx=40cos30°=40x =20√3 2 =20×1.73=34.6m/s 35m/s Min v=vosino-gt=40sin30°-9.8×0.20 =40x- 12-1.96=18.0m/s 18m/s 位置のx座標, y 座標は, d x=vxt=34.6×0.20=6.92m 6.9m y=vesindt- 2 912 ×9.8×0.202 =40sin30°×0.20-12× =3.80m 3.8m (2) 求める時間は,v=0 となるときであり, v=vosine-gt」から, 0=40sin30°-9.8xt t=2.04s 2.0s (3) 水平方向には等速直線運動をし、地面に達 するまでに (2) で求めた時間の2倍かかるので、 x=vxt=34.6×(2.04×2)=141m 1.4×10m