等速円運動です。 (１)の問題はなぜN= mgsinθでは だめなのでしょうか。 どなたか教えてくださいお願いします🙏🙏

204 円錐面内での等速円運動 図のように、内面がなめらかな円錐形容器が,中心軸が鉛直方向 と一致するように,頂点を下にして固定されている。 頂点を原点と し、鉛直上向きにz軸をとる。 z軸と側面とのなす角(半頂角)は0で ある。円錐形容器の内側の面上にあるz=mの点Aから,面に沿っ て水平方向に,質量mの小球を速さで打ち出したところ、小球は 一定の高さを保ったまま等速円運動をした。重力加速度の大きさを gとする。 (1) 小球が容器の面から受ける垂直抗力の大きさを,m, g, 0 を用 いて表せ。 (2) 等速円運動の向心力の大きさを, m, g, eを用いて表せ。 ZA, g を用いて表せ。 (3) (4) 等速円運動の周期を, ZA, g, e を用いて表せ。 (1) 斜面に垂直方向の力のあいより 求める垂直抗力の大きさをNとおくと N = mg sino サ Nosot ZANA Vo 2=0 2

僕のやり方ではダメなのでしょうか。。。

発展例題5 斜面への斜方投射 物理 図のように, 傾斜角 0の斜面上の点Oから, 斜面と垂直 0 向きに小球を初速v で投げ出したところ、小球は斜面上の 点Pに落下した。 重力加速度の大きさをgとして,次の各問中 に答えよ。 指針 重力加速度を斜面に平行な方向と垂 直な方向に分解する。 このとき, 各方向における 小球の運動は,重力加速度の成分を加速度とする 等加速度直線運動となる。 解説 OP (1) 小球を投げ出してから, 斜面から最もはなれるまでの時間を求めよ。 間 (1) (2) OP 間の距離を求めよ。 14! (S) (1) 斜面に平行な方向 にx軸、垂直な方向に y軸をとる (図)。重力 加速度x成分,y成 分は,それぞれ次のよ うに表される。 x成分: gsine y成分:-gcose 方向の運動に着目する。 小球が斜面から最も はなれるとき, v方向の速度成分vy が0となる。 求める時間をとすると, vyno-gcosd・tの 式から, -gcoso BA DZ gsin O 0 P Vo 0=vo-gcoset t₁ =- gcoso (2) Py=0 の点であり, 落下するまでの時間 を友として, y = vot-12gcos0.2の式から、 1 0=vot₂-9 cose.t₂² 2 1 0=t₂ (vog cost-t₂) 0=1200 rocosota) 2 200 20から, 発展問題 48,52 t₂ = x= Vo ら, OP間の距離xは, =1/29s takl g cosec(s) (1) x 方向の運動に着目すると, x= -1/21gsino-t2 か sine.t² 295 gsino.to/1/29sino (1 = sinO・ 200 gcoso ) 2v2" tan0 gcoso Q Point y方向の等加速度直線運動は,折り 返し地点の前後で対称である。 y=0 から、方 向の最高点に達するまでの時間と、最高点から 再び y=0 に達するまでの時間は等しく, t=2, としてを求めることもできる。

文字になると急に計算ができなくなります、、、式まで出せても答えに辿り着けません😭 この式の計算過程の式教えてください！コツとかもあったら知りたいです

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,N W=-(μmgcost XL」後一前 ここで, (力学的エネルギーの変化)=(動摩擦力のした仕 り,初めの位置を重力による位置エネルギーの基準面と Fぴ~ ge したがって、μ' = N 0 mg 動摩×距離=仕事 MW W (2 m x0) + ( x L sino) - (2 m.) (²x) = w mx02+ 2 Line mg mvo mg 0) =W 0 0 vo2-2gL sine 2gLcose mgxLsino- (

物理が得意な方教えていただきたいです

第2問 力学的エネルギーに関する次の文章を読み, 下の問い (問1~6)に答えよ。 (配点25) 次の図のように、なめらかな水平面とそれになめらかに接続する傾斜角0 [rad〕 の十分に 長いなめらかな斜面がある。 水平面上には一端を固定された, ばね定数k [N/m〕 のばねが ある。質量m 〔kg〕 の小物体をばねに押しつけて, ばねが自然長よりx 〔m〕 縮んだ位置か ら静かに離す。 重力加速度の大きさをg 〔m/s²] とする。 ばねの質量と小物体の大きさは無 視してよい。 小物体の運動は図に示された鉛直断面内でのみ行われるものとする。 A B ←l→ 0 0 D

今まで円運動の観測者の加速度=向心加速度としていたのですが、向心加速度+重力加速度とならないのはなぜですか？

問題 点Oに固定した長さ[m]の軽い糸に、質量 m[kg]の小球をつける。 糸がたるまないように小 A 球を水平の位置Aまで持ち上げ、静かにはなす。 小球が最下点Bを通る瞬間、 糸はBの真上r [m] の距離の点Cにある釘に触れ、その後、小球は 点Cを中心とする円運動をする。重力加速度の 大きさをg[m/s2]とする。 この一連の運動で、小球の力学的エネルギーは保存する。 (1) 力学的エネルギーの保存より、 ngl=/matoot mgar 2r (1)小球が図の最高点Dに達したとする。点Dにおける小球の速さv[m/s]と、糸が小球を引く 力の大きさTD[N]を求めよ。 (2)糸がたるむことなく小球が最高点Dに達するためには、rがある大きさrmax以下である必要 がある。 'max [m]を求めよ。 2 ･･･ + V₁²= 2gl-4gr No=/2gle-2r][m/s] 小球とともに回転する立場で考えると、お二 向心力にあたるのは、mg+T 慣性力 mF ·lo (中心方向) 0 = (mg+To) - m- / ² 上 To = (2g(1-2ヶ)) - meg - (22-4r-r) = ※点Dでは、接線方向に 力がはたらかないので、 加速度は、向心加速度のみ。 = 向心加速度 2l-5r r D -mg [N] B

これの（3）を教えて頂けませんか🙏 2枚目の写真が答えなのですが、解説を読んでもよくわかりません、、、

6 [2014 東京大] 【35分】 図1に示すように、水平から角度を なすなめらかな斜面の下端に, ばね定数 んのばねの一端が固定されている。斜面 は点Aで水平面と交わっており, ばねの 他端は自然の長さのとき点Aの位置にあ るものとする。 図2に示すように,質量 mの小球をばねに押しつけ, 斜面にそっ て距離xだけばねを縮めてから静かに手 をはなす。 その後の小球の運動について, 次の問いに答えよ。 ただし, 重力加速度 の大きさをgとする。 また, 小球の大き さとばねの質量は無視してよい。 (1) x=x のとき, 手をはなしても小球 は静止したままであった。 このときの x を求めよ。 (2) 手をはなしたのち, 小球が斜面から 飛び出し水平面に投げ出されるための の条件を, k, m, g, 0 を用いて表せ。 「ひゃん。 (3) x=3x) のとき, 小球が動きだしてから点Aに達するまでの時間を求めよ。 次に,(2) の条件が成立し小球が投げ出された後の運動を考える。 小球は点Aから速さ で投げ出されたのち, 水平距離s だけ離れたところに落下する。 点Aでの速さが一定 の場合は,0=45°のとき落下までの水平距離が最大になることが知られているが,今回 の場合は,0によって”が変わるため, s が最大となる条件は異なる可能性がある。 次の 問いに答えよ。 なお,必要であれば、表1の三角関数表を計算に利用してよい。 S 表 1 (4) vをx,k, m, g, 0 を用いて表し、 xが一定 のとき, sが最大となる 0は45°より大きいか小 さいか答えよ。 (5) s をx,k, m, g, 0 を用いて表せ。 0 sin 0 cos o 0 sin 0 cos o x m A 図1 A 図2 35° 10° 15° 20° 25° 30° 40° 0.17 0.26 0.34 0.42 0.50 0.57 0.64 0.71 0.98 0.97 0.94 0.91 0.87 0.82 0.77 0.71 45° 50° 0.77 0.64 20.57 20.50 0.42 0.34 55° 60° 65° 70° 75° 80° 0.82 20.87 0.91 20.94 20.97 0.98 0.26 0.17 2mg のとき,表 (6) x=- k に示した角度の中から, sが最も大きくなる 0 を選んで答えよ。 (7) x を大きくしていくと, s が最大となる 0 は何度に近づくか。 表に示した角度の中 から選んで答えよ。

写真1枚目の問題について。私は写真2枚目の問題と同じように、支えてる2点AとBの垂直抗力も考えようとしたのですが上手くいきませんでした。というより、そもそも1枚目の解答に垂直抗力が一切出てきてないのですが、何故なのでしょうか？

問2 図2のように,長さ3aで質量Mの一様な板を三等分点A,Bで支え,左 端から距離xの位置に体重 (質量)mの人が立っている。 人が左方にゆっくり 歩いていくと,人がx=xの位置にきたとき板が傾いた。 X を表す式として 正しいものを、後の①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし、人の大きさは考えな くてよく, 2m> M とする。 XCo= 7/21/1 IC 2m-M 2M 2m - M 2m 人 (質量m) a a Io a 宇宙の (a-xo). mg-2 Mg = 0 人 (質量m) a A 2 2m+M 2M 図2 2m + M 2m Mg 103 a a X0= B B My-29=3 6 2m-M 2m a 2 板 (質量M) a 2m-M 6M 板(質量M) 2m - M 6m mg 3 正弦波を表す式を取り上げた。一般に、任意の時刻任意の 位置における波の変位を表すのが波の式である。波の式の 導出法はいくつかあるので、この機会に確認しておこう [12/2)4/1t He 物理 a a 左回りの力のモーメントを 正として立式している。

１式から二式まで持ってき方がわかりません

(2) J = V. Sind. t - 1/² 2 + ² 0 = Vosine t₁ - 2 ti 0 = t₁ (Vosine - 1/2 gt₁) O t₁>oss t₁ = 2 vo sino 2 [S] G 2

I Pの運動方程式の摩擦力がなぜμ（M＋m)gではな　　 　μmgになるのか分かりません 　物体Pの垂直抗力は(M＋m)gではないんですか

7 思考・判断 滑らかな水平面上に質量Mの物体Pを置き, その上に質量mの 小物体Qを載せて静止させておく。 PとQの間の静止摩擦係数 をμとし,重力加速度の大きさを」とする。 以下,AさんとBさんの会 話の空欄①~⑥には語群から適語を選び(同じ言葉を何度使用し ても良い) ア~オの記号で答えよ。 (I) ~ (VⅡI) には適当な式を入れ ｡ 物体 P M - (問題は以上) - a. (M+m)=F 1-2 理数基礎物理 No.2 小物体Q M'mgl Q m M. Mg 図 7-1 F-=-₂ A: 図 7-1 のように, Pに糸をつけて水平に引っ張るときと, 図 7-2 のように Q に糸をつけて引っ張るときとで, P, Qに はたらく水平方向の摩擦力の向きに違いはあるのかな? B:どちらの場合も,PとQの間に摩擦がない場合を考えたらわかりやすいんじゃないかな。 図 7-1 の場合, 摩擦がなければPだけが右向きに運動し、(⑩)によりQはその場に静止し続けるよね。摩擦力は運動を 妨げる向きにはたらくから,Pにはたらく摩擦力の向きは,Pの運動を妨げる向き、つまり(②)になるね。 そうすると,Qにはたらく摩擦力の向きは(③)によって(④)になるよ。 P mmmmmmmmmm 図 7-2 az A: 7-2 の場合も同様に考えると,Qにはたらく摩擦力の向きは (⑤)で、Pにはたらく摩擦力の向きは (⑥)ということになるね。ア B: 図 7-1 も図 7-2 も引く力を大きくしていくと, QPの上をすべり始めるときがくると思うけど, その時の 力の大きさは同じなのか,違うのか知りたいね。 A:じゃあ、考えてみようよ。 滑り始めだから摩擦力は最大摩擦力で, ぎりぎりPもQ も同じ加速度だと考えて いいよね。 図7-1 の時の引く力の大きさを F1, 加速度の大きさをa1として,図7-2の時の引く力の大きさを F2, 加速度の大きさをaとし,右向きを正としてそれぞれの運動方程式をたてると 図 7-1 のとき: Pの運動方程式(I) Qの運動方程式(Ⅱ) 図 7-2 のとき: Pの運動方程式(Ⅱ) Qの運動方程式(IV) これらから, F1=(V), F2 = (VI)となるよ。 (※M,m,μ, gを用いて答えること。) B:そっかぁ。 じゃあ、F1=(VⅡI) XF2 という関係になるんだね 【語群 】 ア:水平右向き イ:水平左向き ウ慣性の法則 エ: 運動の法則 オ作用・反作用の法則 FI a.(m+m)=a²1mm

(4)がわかりません 1行目が言っていることの根拠から教えていただきたいです

物理 284 定常波と波の式 原点x=0mにおける変位がy = Asinot で表される波があ り 92 x軸正の向きに速さで進むものとする。 (1) 位置 x における時刻の変位y を表す式を示せ。 (2) この波がx=1にある固定端で反射して戻ってくるとき, 位置xにおける反射波 の変位y′ を表す式を示せ。 (3) (1)の進行波と (2) の反射波が重ね合わさって定常波ができる。 位置xにおける定常 波の変位y" を求めよ。 必要ならば, a±ß aß Asinα ± Asinβ=2A sin COS 22 を用いよ。 (4) もとの波の波長を入, nを整数としてできた定常波の節と腹の位置を1,入,n を用いて求めよ。