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物理 高校生

(1) 回答では糸にそった方向で力のつりあいの式が立ってます。 鉛直方向で見て『Tcosθ=mg』の力のつりあいの式を立てるのはだめな理由を知りたいです🙇‍♂️

206.鉛直面内の円運動 長さ1の糸の一端に質量mのおも りをつけ,他端を点Oに固定して, 振り子とする。糸が鈴直 方向と角0をなすように, おもりを点Aまでもち上げ, 静か にはなした。おもりの最下点をB, 重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 1)おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 最下点Bにおけるおもりの連速さはいくらか。 (3) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。 0 A m ヒント(1) このとき, おもりの速さは0なので, 向心力は0となる。 (3) おもりは,重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。 例題29 解説)(1) 糸の張力の大きさを T,とすると, の7 糸に沿った方向の力のつりあいから, T-mgcos0=0 (2) 最下点BからAまでの高さは, 1(1-cose)である (図)。最下点Bを基準の高 さとして,点AとBとで, 力学的エネルギー 保存の法則の式を立てる。求める速さを»と 速さが0なので, 糸に 沿った方向の力はつりあ う。0でなければ, おも りには向心力がはたらき、 糸に沿った方向の力はつ りあわない。 mg cosé Icose| 0 A T;=mgcos0 ロー. T。 T」 B mg Vmg (3) 糸の張力と重力は つりあっていない。振り 子の運動では,糸の張力 の大きさは一定ではなく, おもりの速さによって 刻々と変化する。ca すると、 mgl(1-cose)= -mv? …① ひ=V2gl(1-cos0) (3) 重力と糸の張力の合力が向心力となる。このときの糸の張力の大 きさをT,とすると, m-=Fから, ー=T,-mg ……② m 式0, 2から、 式のをmu'について 整理し,その値を代入し ている。 T;=mg+m- mg+2mg(1-cos0)=(3-2cos0)mg ニ

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物理 高校生

問12が両方わからないので詳しく教えてほしいです!! 答えは、(1)1.4m/s (2)2.8m/s です

例題 3)振り子の力学的エネルギー 長さ1Im]の糸に質量 m [kg] のおもりをつけ,糸の他端を天井に固 定する。糸が鉛直方向と角0をなすように, おもりを点Aまでもち 上げ,静かにはなした。おもりが最下点Bを通過するとき, その速 さは何m/s か。ただし, 重力加速度の大きさをg[m/s°]とする。 0 5 糸の張力の向きと,おもりが移動する向きは常に垂直なの 指針 で,糸の張力は仕事をしない。したがって, おもりは, 重力だけか ら仕事をされて運動し,その力学的エネルギーは保存される。 (解)点Bを重力による位置エネルギーの基準にとり, 点Aの高さをん [m], 求める速さをv[m/s] とする。A, Bの各点における運動エネルギー, 重力による位置エネ ルギーは,表のようになる。点AとBで, 力学的エネル ギーは保存されるので, B 10 0 Icos0 張力、 1 -m×0°+mgh= 2 1 -mv+ mg×0 2 藍力 図から,h=l(1-cos0)となり,これを 式のに代入して整理すると 15 総力による エネルギー(位置ネルギー 1 mg×1(1-cosθ)= ーmu 2 A gh 2 び=2gl(1-cos0) ひ=V2gl(1-cos0) [m/s] 1 -mu 2 B mg×0 問 12 (類題図のように, 高さ 0.40mの点Aから, 小球が 静かに下り出し, なめらかな曲面に沿って進み, 高さ 0.30 Mの点Bから飛び出して, 地面に落下した。 (1)点Bを飛び出すときの, 小球の速さは何 m/s か。 (2) 地面に達する直前の, 小球の速さは何 m/s か。 20 A B 0.40m 0.30m 地面

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物理 高校生

この問題の(か)の解答の出し方がわかりません😫どなたか教えていただけると幸いです🙏

次の文章を読み, あ き には適切な数式を 内に記入せよ。 また, A B には選択肢より適切なものを選び解答欄にマークせよ。 図のように質量m [kg]の物体を,水平で平坦な地面上の点Pから水平面と角度0[rad] をなす斜め上方へ, 初速度 % [m/s]で打ち出した。以下では重力加速度をg [m/s?1と く し,物体の大きさ, 空気抵抗はどちらも無視できるものとする。点Pを原点とすると, 打ち出され てから![s]後における物体の水平方向と鉛直方向の速度はそれぞれ あ い s]であり,物体の水平方向と鉛直方向の位置はそれぞれ う [m], え |[m] で表される。 打 ち出された物体が地上に到達したときの水平方向の移動距離Lは お [m]となる。 次に同じ条件で打ち出された物体が放物線の頂点に達した時に, 射出点PよりーL [m]離れた図 4 中の点Qから質量M[kg]の物体を初速度%[m/s]で鉛直上方に射出して, この二つの物体を衝突 させた。二つの物体が衝突するのは質量mの物体を射出してから か [s]後であり, そのため に必要な初速度%はき [m/s] である。 この質量Mがmと等しく, 衝突後に一体となるとすると, 衝突した物体の運動の向きは となり,衝突した物体は点Pより A B [m]離れた地点において着地する。 V。 Vo m M P L 4 A の選択肢

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