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物理 高校生

どうしてtanθが出てきた後も計算が続いているのかが分かりません!

F=kx から, の基本問題20, 23, 2 剛体のつりあい 図のように,なめらかな壁と摩擦のある床に,一様な太さの棒を 立てかける。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, tan0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。 基本例題 4 0 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1sin0, lcos0/2なので, 指針 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, 力 のモーメントのつりあいの式を立てる。 解説 Icos0 N,×Isin0- W×- -=0 …③ 2 棒は,重 N B 力以外に,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 N2 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 μN。 以下となり, 式3から, これを式2に代入して整理すると, N2=2N, tan0 式のから,F=N,となる。これと式⑤を③へ代 入して整理すると, FSuN。…0 Isin0 W=2N,tan0 N。 oVW ….⑤ A F 1 -cose 2 水平方向の力のつっりあいから, F-N,=0 …① 鉛直方向の力のつりあいから, N2-W=0 N,Su×2N,tan0 1 tan0> 24

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物理 高校生

力学的エネルギーの質問です! 丸してる(4)の質問なんですが、 2枚目の線を引いたところのような 足し算になるのはどうしてですか?

A) 標準問題 必開28.〈あらい斜面上の物体の運動) 図のように,水平面との傾き(0) を変えることのできる板の上 に質量Mの物体Aが置かれている。 ひもの一端を物体Aにつな ぎ、そのひもを板と平行に張って滑車にかけ,その他端に質量 m(m<M)の物体Bを鉛直につり下げる。重力加速度の大きさ を g,板と物体Aの間の静止摩擦係数, 動摩擦係数をそれぞれμ, として次の問いに答えよ。ただし, ひもは伸び縮みせず, 滑車 はなめらかに回転し, 滑車とひもの質量は無視できるものとする。 (1)板を水平にしたところ, 物体Aは静止した。 Mとmはどのような条件を満たすか答えよ。 (2)板をゆっくりと水平面から傾けていったところ,水平面と板のなす角度が 0。をこえたと き,物体Aが斜面にそってすべり落ちた。物体Aがすべりだす直前に受ける垂直抗力Nを, M, g, Oo を用いて表せ。また, 静止摩擦係数μを, M, m, θ。を用いて表せ。 (3)物体Aがすべり落ち始めた直後に板の傾きを固定したところ, 物体Aは大きさaの加速 度で等加速度運動をした。ただし, このときの水平面と板のなす角度は Ooと考えてよい。 (a)ひもの張力の大きさをTとして, 物体A, 物体Bについての運動方程式を求めよ。 (b)加速度の大きさaを, M, m, @o, μ', gを用いて表せ。 (4)物体Aは等加速度運動を始めてから板の上を距離1だけすべり落ちた。このとき,物体 Aの力学的エネルギーの変化量 4UAは正,負,または0のいずれになるか, その理由とと もに答えよ。 A B [12 奈良女子大

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物理 高校生

この問題の(1)なんですけど問題文ではWは重さとなっているんですが答えではWは重力となっていて分かりません。重さ×重力加速度が重力じゃないんですか? 誰か教えてください

ふ 基本例題7 摩擦力 摩擦のある斜面上に重さが Wの物体を置いたところ, 物体は斜面上に静止した。斜面の傾きを0として,次の問 いに答えよ。 (1) 物体が受ける静止摩擦力の大きさはいくらか。 (2) 斜面の傾きをしだいに大きくすると, 斜面の角度が 6o 十べて図の点Oにと 体を置し 体に対 ご代向さの点会式) を超えたとき物体が滑り始めた。物体と面との間の静止摩擦係数μがtanθ。に等 しいことを証明せよ。 (1) 物体が受ける力は, 重力と斜面から受ける力(抗カ)の2つあり, この2力は つり合っている。抗力を斜面に平行な方向と垂直な方向に分けて考える。斜面 に平行な力が静止摩擦力, 垂直な力が垂直抗力となる。 (2) 物体が滑り出す直前の静止摩擦力が最大摩擦力になる。 ●考え方 Tいたのと木片との間の に 。 解答 カ ボの上に重きが 次の (1) 抗力の大きさをRとすると,静止摩 : A R 擦力の大きさfは,右図から N垂直抗力N。 f=Rsin0 R 重力と抗力はつり合っているから, W=Rより f=Wsin0 yC 静止摩擦力 ぶ W そら本の の を B 0 も 答 Wsin0 (2)(記述例) 垂直抗力をNとすると, s 力を fo N ゆえに tan O=, fo=tan loN …① AABC において tan0= N ー方,静止摩擦係数をμとしてo fo=uN…②向武平ホきさふ 物体が滑り出す直前(@=0,)では, 静止 摩擦力は最大摩擦力 foになっている。 0, 2を比較してμ=tan Oo 出 一 み K

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