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物理 高校生

高校物理の円運動の単元です。 (3)と(4) ともに軌道から受ける力の大きさを求めるのですが、なぜ(3)では運動方程式を用いたのに、(4)ではつりあいの式で求めるのでしょうか、!?😭

[知識 (1) C we (2)は (3)△ 221. くぼみを通過する小球 図のように, ABの間は鉛直, B→C→Dの間は点 O を中心とする半径の円周の一部, DE の間は水平面に対して角をなす斜面, E →Fの間は点Oを中心とする半径rの円 周の一部, FGの間は水平となっている なめらかな軌道がある。 また, 点BとEは 同じ高さである。 0, に対して高さんの点 (4) P A (5))(6) (6)5 F G 0₁ E B 0 D 02 C Aから,質量mの小球Pを自由落下させたところ,Pは軌道に沿って同じ鉛直面内を運 動した。 重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 (1) Pが点Bを通過する瞬間の速さを求めよ。 (2) 点Cを通過する瞬間の, Pの運動エネルギーと速さをそれぞれ求めよ。 (3) 点Cで,Pが軌道から受ける力の大きさを求めよ。 (4)Pが点Dを通過した直後の速さを求めよ。 また、このとき,点DでPが軌道から受 ける力の大きさと, (3) で求めた点Cで受ける力の大きさの大小を比較せよ。 (5) 点Eを通過した直後に, Pが軌道からはなれないためのんの条件を, 0, h, r を用 いて表せ。 (6) 点Fを通過した直後に, Pが軌道から受ける力の大きさを求めよ。 ●ヒント (北里コ) 鉛 に

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物理 高校生

大問4の(3)の15Nがどこにいったか分かりません!誰か教えてください!🙇🏻🙇🏻

(2 (1) 質量mの (2) 質量3mの物体にfの力を加え続けたとき らい水平面上に質量2.0kgの物体を置く。 物体と面との間 の静止摩擦係数を 0.50, 動摩擦係数を0.25 とする。 (1) 物体を水平方向に 5.0Nの力で引いたところ, 物体は動か なかった。このとき、物体にはたらく摩擦力の大きさFは何Nか。 (2) 水平に引く力を大きくしていくと物体はすべりだす。 物体がすべりだす直前の食 擦力の大きさは何Nか。 1 等速であるので,物体にはたらく力はつ (2) りあっており、合力は ON 2 「ma=F」 より 2.0×α =3.0 2.0kg | ONE (3) 水平方向に 15Nの力で引いたとき、摩擦力の大きさ F'は何Nか。 水深5.0m における圧力は何Paか。 大気圧を1.0×10 Pa, 水の密度を10×10 kg/m² とする。 体積V[m²]の物体を水(密度ρ [kg/m²]) に浮かべたところ、物体の体 横のが水面より下に沈んだ。物体にはたらく浮力の大きさF[N] を求めよ。 重力加速度の大きさをg〔m/s²] とする。 (2)質量が3倍,力が変わらないので、 「ma=F」より、加速度①1 t tida (2) すべりだす直面 AN すべりだす直 前は最大摩擦 力となってい 摩擦力 るから、玉 よって α=1.5m/s² 3 v-t図の直線の傾きが加速度を表す。 「Fo=μN」 より (1) 質量は変えず力が2倍となるので, Fo=0.50×2.0×9.8=9.8N 「ma=F」より、加速度は①の2倍 (3)物体がすべっているときは動摩擦力が よって ③ はたらく。「F'=μ'N」より F' = 0.25×2.0×9.8=4.9N 引く力 12.0×9.8N

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物理 高校生

2番でなぜN=mgとならないのでしょうか? 向心力が働くみたいなことは、なんとなくわかるのですがどうも納得できないです。 教えて頂きたいです

~14, 求めよ。 べり出す のつりあい ngy J 215.2 AN ② "s") Scost-mg=U mg coso Ssine S= (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, mg 1 基本例題30 鉛直面内の円運動 図のように,質量mの小物体が, 摩擦のない斜mid 面上の高さんの点から静かにすべりおりた。斜面 の最下点は半径rの円の一部になっている。重力 加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 (1) 斜面の最下点での小物体の速さを求めよ。 (2) 斜面の最下点で, 小物体が面から受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 天一 www 指針 (1) では,力学的エネルギー保存の 法則から速さを求める。 この結果を用いて (2) では、最下点での半径方向の運動方程式を立てる。 解説 (1) 最下点での速さを”とし, す べり始めた直後と最下点に達したときとで, カ 学的エネルギー保存の法則を用いる。 最下点を 高さの基準とすると, -mv² m (L sint) w-mg tanu=U 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。 09 213 (基本問題 mgh= v=√2gh (2) 重力と垂直抗力の合力が,最下点での小物 th 体の向心力になる。 半径方向の運動方程式は, 大 v² _=N-mg N m r r (1) の結果を用いて N=mg(1+2h) mg Point 鉛直面内の運動は等速円運動とならな いが,各瞬間において、 等速円運動と同様の運 動方程式を立てることができる。 | 8. 円運動 101

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