線で引いた所が分かりません。 X軸方向にmgcosθとはならないのですか？

問題演習 摩擦のある斜面と滑車の問題を解く! 1 水平と0の角をなす粗い斜 面上に質量Mの直方体Aが 置かれている。直方体のなめらか な上面には,質量mの小物体Bが 置かれ, AとBは図のように、斜 面上のなめらかな定滑車を通して 軽くて伸び縮みしない糸で結ばれ ている。 はじめ、糸をぴんと張っ たままAとBを固定しておき, そ 正との北戸が れから固定をはずすと, 直方体Aは斜面に沿って下向きにすべり じめ, 小物体BはAの上面を上向きにすべりはじめた。 BがAの上 を距離だけすべったときの、静止した人から見た直方体Aと小物 Bの速さを求めよ。ただし,重力加速度の大きさをg. 直方体Aと 面の間の動摩擦係数をμとし、直方体Aの上面は十分長く小物体に Aの上面から落ちることはないものとする。 橋元流で 解く! 準備 Theme 1の「力学解法ワンパターン」の手順 に解いていきます。 【手順1】まず小物体Bに m 着目します。 【手順2】 小物体Bに働く力をすべて 矢印で描きます。 まず鉛直下向きに重力mg。 次にB に《タッチ》しているものは,糸と直 方体Aの上面です。 糸からは斜面に沿 って上向きに力を受けているはずです から,その大きさをTとしておきます。 またAの上面はなめらかなので,Bが 力学解法ワンパターンで解 B に着目! B mg

(1)が分かりません。釣り合いの式だけでも書いていただけると助かります🙇‍♀️ 答えは赤色でマーカーが引いてあるところです。

21. 円筒の内面をすべり上がる運動 半径rの内面のなめらかな半円筒が, 縦断面 STを 鉛直にして固定され,下端Sになめらかな斜面が続 いている。 斜面上, Sからの高さんの点Pから,質 量mの小球を初速度0ですべらせる。 重力加速度の 大きさをg とする。 (1) 小球が ∠TOQ=0の点Qを通る瞬間に面から 受ける抗力 Nの大きさを求めよ (0は中心である。 (2) 小球が円筒の頂点Tを通るためには、んはいく ら以上でなければならないか。 (3) h=2r のとき､小球はTの手前の点Eで面から離れ, 放物運動に移る。 放物運動 の最高点 H の, Eからの高さH を求めよ。 ヒント (2) 点で垂直抗力を受けていれば (N≧ 0), 点Tを通過できる。 5 解答 (1) mg(2+3cos0) (2) (3) ・r 27 2mgh V 5r 2 ..Po T S N

(2) 普通に垂直抗力の大きさを考える問題ですが、 ローレンツ力のvbl/rを考えないのは、Nsin θと釣り合っているからで Vbl/r=N sin θからも求まりますか？

導体 導体棒 537. 磁場中の導体■ 図のように、十分に長い2 本の導体レールIとⅡを間隔で平行に固定し, 水平面とのなす角が0となるように真空中に置く。 レール上端には,起電力Vの直流電源,抵抗値尺 の抵抗器, スイッチ S,, S2 で構成される回路をつ なぐ。 レールの間には, 鉛直上向きの一様な磁場 (磁束密度B) がかかっている。 質量mの導体棒 を2本のレールに対して直角にのせる。 導体棒 水平面 は,レールと直角を保ちながらなめらかに動く。 抵抗器以外の抵抗や,回路を流れる電 流がつくる磁場は無視し,重力加速度の大きさをgとする。 (1) スイッチ S2 を開き, S を閉じた状態では,導体棒は静止した。起電力Vを求めよ。 (2)導体棒が2本のレールから受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 BA _S2 II 次に, スイッチ S を開いた直後に S2 を閉じると, 導体棒はレールに沿って下降し、 やがて一定の速さ”となった。 (3) 誘導起電力によって回路に流れる電流の大きさを, vを含んだ形で求めよ。 (4) 導体棒の速さを求めよ。 (5) 抵抗で単位時間に生じるジュール熱を, vを含まない形で求めよ。 (17. 慶應義塾大 改) 例題45

この問題の(2)の考え方、答えがが分かりません｡ 噛み砕いて教えてもらえると幸いです🙇‍♀️

2. 水平となす角8 の滑らかな斜面上で,質量mの物体を滑らせる。 重力加速度の大き 1 さをg とする。0.02.0 (1) 物体を斜面の上端に置いて静かに手放した。 物体が斜面を滑り降りるときの加速 度の大きさを求めよ。 (m)を求め (1) cⓘ (2) 物体を斜面の下端に置いて斜面に沿って上方に初速度v を与えた。 物体が斜面を 上昇するときの加速度の大きさを求めよ。 量 (E) 料金合 S 10 O ma ARC 8.0g 0.0

(5)解説で「⑤式において、θ＝135°にもかかわらずΔλ≒0となるのは〜」とあるのですが、なんでΔλが0に近づくとX線強度が跳ね上がるのですか？ (出典:難問題の系統とその解き方)

(i) 電圧 くなり ・飛び のよう たの) 傾きこん Wo h ら, 例題 コンプトン効果 電子の質量をm, プランク定数をん, 光速をcとして、以下の設問 に答えよ。なお, (1), (2) 以外は解法も簡潔に記すこと。 [A] 1923年, コンプトンは波長入のX線を金属薄膜に照射し、散乱さ れたX線の強度の角度分布を測定した。その結果の一部を模式的 に示したのが図1であり,X線が散乱されてもとの波長より長く なっている成分のあることが観測されている。 コンプトンはこの現象を,X線を粒子と考え、この粒子すなわ 光子と静止している電子との衝突と考えて解明した。 図1(a) X線強度 (X線の散乱角80°) 入 X線波長 図 1 (b) X線強度 (X線の散乱角0=135°) M 入。 入 X線波長 図2 入射光子 (19) O- 散乱光子 (1) O 反跳電子 (0) (1) 光子のエネルギーEと運動量P を,h, c, およびX線の波長入のう ち必要なものを用いて, それぞれ表せ。 (1-cos 0) を導け。 ただし、 (2) 散乱前後の光子の波長をそれぞれ入, 入] とし, 反跳電子の速さをか とし,入射方向に対するそれぞれの散乱角を,図2のように0.④と する。このとき,入射方向とそれに垂直な方向の運動量保存則を それぞれ記し,さらに、エネルギー保存則を記せ。 h (3) 41 (=A₁-A)=- 4 « 1 として、 do mc 近似を用いること｡ (4) 反跳電子の運動エネルギーの最大値T maxをm,hcおよびふを用 いて表せ。 (50=135°の図1(b) では, 波長入。 付近にもピークが見られる。波長の ピークが光子と金属中の電子との散乱によるのなら､山のピーク は光子と何との散乱と考えられるか。 理由も述べよ。 [B] 一方、電子の波動性については, 1924年ド・ブロイが予想し, 1927年デヴィッスンとジャーマーが検証した。 彼らは格子間隔dの 2-1 原子の構造 263

物理基礎の問題です。 解説を噛み砕いて説明していただけると嬉しいです

121. 斜めに加えられた力と摩擦力 f le 解答 (1) (2) tan≦μ mg sino-μ coso (1) 物体が受ける垂直抗力をN, 静止摩擦力をFとして、水平w :日 方向, 鉛直方向の力のつりあいの式をそれぞれ立てる。すべり出す直前 DENAU DE には,静止摩擦力は最大摩擦力となる。 (2) 物 体が受ける力の水平方向の成分の大きさが, 常に最大摩擦力以下であればよい。 解説 (1) 垂直抗力をN, 静止摩擦力をF とすると､物体が受ける力は図のようになる。 水平方向と鉛直方向のそれぞれの力のつりあ いから, F mg 水平方向: fsin0-F=0 鉛直方向 : N-mg-fcos0=0.② 式①から, F= fsino③fcose fsin 静止摩擦力は,物体が すべるのを妨げようとす る左向きにはたらく。 69

力学についての問題です(1)の問題でtanθ1の求め方が分かりませんでした。解説を見ると答えだけしかなかったので多分すぐ出るということだと思うのですが、、、 どなたか教えていただけると嬉しいです

B 図2のように, 水平と角をなすあらい斜面上に,高さん,幅1,質量Mの一様な直方 体を置いた。図2は,直方体の重心Gを通る鉛直断面ABCD を示している。点Aには水 平方向左向きに大きさFの力を加えることができる。 直方体と斜面の間の静止摩擦係数 をμ,重力加速度の大きさをgとする。 31 (1) はじめ, F=0 として角0を小さくしておく。 このとき、直方体は斜面上で静止して いた。 F=0 のまま, 角0を徐々に大きくしていくと, 0 0 を超えたときに,直方体 は斜面に対して滑ることなく、倒れた。 tan , を求めよ。 また, このように直方体が滑 らずに倒れるためのμの条件を,不等式で表せ。 (2) 再び, F=0 として角を小さくしておく。 角0を固定してFを0から徐々に大き くしていくと,F が F を超えたときに、直方体は斜面に対して滑ることなく,倒れた。 F を求めよ。 B h 0 C F 0 • G A D 長さが

(5)(6)の解き方が全く分かりません😭 お願いします🙇‍♀️ 解答は (5)t=4√3V。sinθ/3g[s] (6)tanθ=√3/2

5 図1のように、 水平面上で水平面に対して8の角度で小球を投げ上げた。 小球の初速度の大きさをv[m/s] 重力加速度の大きさをg〔m/s2] と する。 Vosing 〇 (1) 小球が最高点に達する時刻 t] [s] を求めよ。 O (2) 最高点の高さH [m] を求めよ。 〇(2) 小球が水平面に落下する点までの水平到達距離L [m] を求めよ。 ○ (4) 角度日を何度にとると、(3) の水平到達距離が最大となるか。 必要であれば、2sincos0= sin 20 を用いて考えよ。 Vocos 次に図2のように、水平面とのなす角が30° の斜面上の1点から、小球を斜面の 上方に向かって斜面に対して角度日、初速度 v[m/s]で投げ上げる。ただし、 0° < 0 < 60°とする。 また重力加速度の大きさをg[m/s2]とする。 ☆ (⑤) 投げ上げてから斜面と衝突するまでの時間 t [s] を vo,g, 0 で表せ。 小球が斜面に対して垂直に衝突するためには、tan e の値がいくらで あればよいか。 Vo vo. 図1 8 Yosine 9 Sine. 30° 図2 d lr

物理です。解説をよろしくお願いします！！！

(b) 右図のように、 角度0の滑らかな斜面に 取り付けられた軽い滑車を通じて、 軽くて 伸び縮みしない糸で2つの物体 A, B が繋 がれている。 物体 A, B の質量をそれぞれ ma, MB、重力加速度の大きさをgのままに して､物体 A の加速度を求めよ。 20 0 物体A 物体B

(3)で何故tanθ=ma/mg としていいのですか？？

基本例題32 電車の中の単振り子 基本問題 225,227 長さの糸の一端に質量mのおもりをつけて,これを電車の天井につるして単振り子 とする。重力加速度の大きさをgとして,次の各問に答えよ。 20 RIC (1) 電車が水平方向に等速度で走行している状態で, おもりを電車に対して静止させ AUNTOU たとき, 糸はどの方向になるか。 (2)(1)の状態で,単振り子を小さく振らせたときの周期はいくらか。コも向や自分 (3)次に、図のように, 電車が水平方向に大きさαの 一定の加速度で走行しているとする。 おもりが単振 動の中心にあるときの,糸と鉛直方向とのなす角を 0 とすると, tan0はいくらか。 SL (4) (3) での単振り子の周期を, l, g, a を用いて表せ。 解説 (1) おもりに慣性力ははたらかな いので、糸は鉛直方向となる。 99 (1) (2) 電車は等速直線運動をして 指針 おり, おもりに慣性力ははたらかない。 したが って, 単振り子の運動は、電車が静止している 場合の状況下のものと同じである。 (3) (4) 電車は等加速度直線運動をしており, 電 車内から見ると, おもりには糸の張力 S,重力 mg, 慣性力 maがはた らく。 これらのつりあう 位置が,単振動の中心と なる。 重力と慣性力の合 力は, 鉛直方向から 0傾 いた方向になり見かけ の重力mg′ がその方向 にはたらくとみなせる。 mg' mg ma S. a B.1A (1) 10: (2) ⇒ 7 (2) 単振り子の周期Tは, T=2^ g (3) 糸の張力 S, 重力 mg, 慣性力maの3力が つりあう位置が単振動の中心となる。 ma tane= mg g (4) 見かけの重力加速度の大きさ g' は, a 0 (E) 求める周期をTとする。 T' は, (2) の T の式 C でg を g′に置き換えて求められる。 Links T 1 T'=2π^ = 2π √g²+ a² JELD_g'=√g²+ a²