(４)の重心の位置が変わらないというところがわかりません 解説お願いします

[リード C 第 / 草 運動量の保存 71 133. 重心の運動 なめらかで水平な床上に質量mで長 さがの一様な板 AB が置かれている。 この板上のA端に 乗って静止していた質量 2m の人がB端へと歩く。 図のよう に床面にx軸をとり、 静止していた板のA端を原点とする。 (1) 人が板上を床に対して速度で歩いているとき, 床に対する板の速度Vを求めよ。 0 (2) 人がA端にいるとき, 人と板とからなる物体系の重心の位置 x を求めよ。 (3) 人がB端に着いたときの人の位置を x1, 板のA端の位置を x2 とする。 このとき人と 板とからなる物体系の重心の位置 xc' を x1 と x2 を用いて表せ。 (49x1, x2 をそれぞれを用いて表せ。 A B

(3)についてです。答えは以下の通りなのですが、なぜ鉛直下向きが正であるのに、重力による位置エネルギーの符号は「－」になっているのですか？？

思考 150. 弾性体のエネルギー図のように, ばね定数kのばねの 上端を天井に固定し,下端に質量mの物体を取りつける。 ばね が自然の長さとなるように, 板を用いて物体を支える。 ばねが 自然の 自然の長さのときの物体の位置を原点として, 鉛直下向きを正 とするx軸をとり,重力加速度の大きさをgとする。 長さ (1) 板をゆっくりと下げ, 物体からはなれるまでの間で,物体 が受ける垂直抗力の大きさNと位置xとの関係をグラフで示せ。 (2) (1)の場合において, 板が物体からはなれるときの物体の位置 x を求めよ。 (3) 板を急に取り去った場合, ばねの伸びが最大となるときの物体の位置 x を求めよ。 (4) (3) の場合において, 物体の速さが最大になるときの物体の位置 x と, そのときの (拓殖大改) 速さをそれぞれ求めよ。 例題9 物体 板 [ 0000000 ヒント 150 (4) 力学的エネルギー保存の法則を用いて, 速さ”が最大となる位置 x を求める｡ ばね 0

(4)の重心の位置が変わらないというところがわかりません

133. 重心の運動 なめらかで水平な床上に質量mで長 さが1の一様な板 AB が置かれている。 この板上のA端に 乗って静止していた質量 2mの人がB端へと歩く。 図のよう に床面にx軸をとり､ 静止していた板のA端を原点とする。 0 A (1) 人が板上を, 床に対して速度で歩いているとき, 床に対する板の速度Vを求めよ。 2m B x (2) 人がA端にいるとき、人と板とからなる物体系の重心の位置 x を求めよ。 (3) 人がB端に着いたときの人の位置を x1, 板のA端の位置を x2 とする。 このとき人と 板とからなる物体系の重心の位置 XG' を X1 と X2 を用いて表せ。 (47\X1, x2 をそれぞれを用いて表せ。

物理の運動量の保存の問題です。 (4)の、斜面台は物体と接している間は、常に正の向きに力を受けている というのがよくわからないので教えてください…！

1 143. 物体と動く台との運動 図のように,なめら かな斜面をもつ質量Mの斜面台が, なめらかで水平な 床の上に静止している。 この床の上を質量m(m<M) の物体が速さで斜面台に向けて移動し、斜面を途中ま で上り,再び床の上にもどる運動を考える。 重力加速度の大きさはg とする。 物体が最 高点に達したときの水平面からの高さをH,そのときの斜面台の速さを Vとする。 床 と斜面台の間に段差はなく、物体はなめらかに斜面台上に移動し, 斜面台から離れずに 斜面にそって運動するとする。 また, 物体と床および斜面台, 床と斜面台の間の摩擦は なく、物体や台の運動はすべて図に示される鉛直面内で起きるものとする。 次の問いに 答えよ。 139 m 床 M, H (1) 物体が最高点に達したときの斜面台の速さVをm,M,v を用いて表せ。 (2) 物体が最高点に達したときの物体と斜面台の運動エネルギーの和をm, M, vを用い て表せ。 (3) 高さHM, m, v, g を用いて表せ。 (4) 物体が床の上にもどったときの斜面台の速さ V1 と物体の速さv を,それぞれ m, M, v を用いて表せ。 〔18 工学院大 改〕 [ヒント] 140. 運動量, 力学的エネルギーが保存される運動である。 141. (2) 衝突の前後で速度の斜面に平行な成分は変化しない。 142. 何回目の衝突においても, 衝突の前後で水平方向の速度は変わらない。 143. (1) 物体が最高点に達したとき、物体は斜面台に対して静止するので物体と斜面台の速さ は等しくなる。

写真の問題で、答えの初めに赤線の部分が書かれていました。これはどういうことでしょうか？？

図のように、xy 水平面上の原点Oを通り鉛直上向き (紙面の裏から表の向き)に4Aの直線電流 原点から2m 離れたx軸上の点Pを通り鉛直下向き(紙面の表から裏 の向き)に2Aの直線電流が流れている。 (1) 原点を通る直線電流1m当たりにはたらく力の大き さと向きを求めよ。ただし、距離1m離れ、1Aの大 きさの直線電流が互いに平行に流れているとき、直線 電流1m当たりにはたらく力の大きさは2×10Nで ある。 (2) x軸上の点Pから軸の正の向きに2m離れたay平面内の点Qでの磁束密度の大 きさと向きを求めよ。 (3) 点Qを通り鉛直上向きに10Aの電流を流した。この直線電流1m当たりにはたら 2m 4 A 2A 2m **

字汚くてごめんなさい💦 答えは2.5×10²だったのですがどこから10²が出てきたのか分からないです

ど運動の状 ③3 10Nの力で引くと4.0cm伸びるばねの, ばね定 mなおお 0,0% 数は何N/mか。 F = kx 2(F) (N/m) 4560 (m) 510 2.5 N/m E 151 右弾 (1 (2 (=

物理基礎の37の問題についてです。 水平投射の問題ですがどのように求めれば良いか分かりません。ぜひご教示ください。

37 (1) 水平投射は、鉛直方向の運動は自由落下と同じで ある。等加速度運動の式「z=vot + /12/at2」で鉛直方向 について,xをyに変え, 下向きを正の向きとすると よって、左 y=vot + 1/2 at ² y=44.1[m], v=0,a=g=9.8 [m/s2] より, 44.1 = 0xt+-x9.8t2 2 44.1=4.9t2 44.1 t2= = 9.0t>0 より, t = 3.0[s] 4.9 (2) 水平投射は,水平方向には等速度直線運動をする。 地 面に落ちるまでの3.0s間に水平方向に等速度で進むか 5₁ [x=v₁t+ 1/{at²] ₁ vo=14.7[m/s], a=0, 5, [Amla. t=3.0[s] より 水平距離は, x=14.7×3.0+0=44.1≒44[m] (4) 着 し E T です最

オについて、模範解答はエネルギーの変化で解いており、自分は相対速度で解きましたが、値が合いません。間違いを指摘してくれると幸いです。

√2x+3 ⑤5 運動量の保存 37. 〈木材に打ちこまれた弾丸〉 図のように, 水平な床上に置かれた質量M 〔kg〕, 長さL〔m〕 の 木材に,質量 m[kg] の弾丸を水平に打ちこむ。 弾丸は木材の中を 水平に進んでいく。 弾丸が木材から受ける抵抗力は、速度や場所に よらず一定として次の空欄を埋めよ。 ただし, 木材と弾丸の運動は 直線上に限られ, 弾丸の大きさは無視できる。 木材を床に固定し, 弾丸を速さ 〔m/s]で打ちこむと, の深さまで進入して止まった。 このとき, 弾丸が木材から受けた力積の大きさはア 〔N･s], 抵抗力の大きさはイ である。 ウ[s] 〔N〕である。よって, 弾丸が木材に進入してから止まるまでの時間は, また, 弾丸が木材を貫通するには, xv以上の速さで打ちこまなければならない。 木材を固定せず, 床面がなめらかであるとき, 弾丸を速さ(H)xvで打ちこんでも木材を貫 通しなかった。 弾丸は,オ×Lの深さまで進入し, それ以降は木材といっしょに一定の 速さ xvで動いた。 カ [ 18 大阪医大 ] m 1749 L 27 M

（2）のTの求め方を教えてほしいです。 どうしても答えにたどり着けません。

なめらかな水平面上 置き､水平方向からAをBのほうへ 体は加速度 1.5m/sで運動した。 (1) AがBを押している力の大きさ [N] を求めよ。 (2) 外部からA を押す力の大きさ F [N] を求めよ。 (1) Bは手によって加速度 1.5m/sで運動する。 (2) Aは力FとBに押し返されるカチの合力によって加速度 1.5msで運動する。 (I) Bの運動方程式は「ma=F」より 2.4×1.5 = f=3.6N (2) Aの運動方程式は 4.0×1.5 F-f F=4.0×1.5+3.6-9.6N [注] (1)と(2) の式を加えると, 6.4×1.5=F これは全体ひとまとめの運動方程式で、 Fは求められる が､ カは求められない。 (1) Aの加速度の大きさα (2)Aをつるしている糸1の張力の大きさ T $ (3) 滑車をつるしている糸2の張力の大きさ S (4)Aが地面に達するまでの時間と,そのときのAの速さ 基本例題 16 2物体の運動 定滑車に糸をかけ,その両端に質量Mとmの物体 A, B をつる す。Bは地上に,Aは高さんの所にある。糸や滑車の質量を無視 し,M> m, 重力加速度の大きさをgとする。 物体Aを静かには なして降下させるとき,次の各量を求めよ。 h=1/1a²² £9 1=₁ v=at より v= a= A 2(M+m)h √ (M-m)g にはたらく力 Bにはたらく力 M-m 2Mm T=- g M+mg M+m これより, a, T を求めると (3)滑車には張力Sと2つの張力Tがはたらいて, つりあうので S=2T= 4Mm 'g M+m* (4) Aが地面に達するまでに, Aはん進む。 2h Va 77 解説動画 M-m 2(M+m)h 2(M-m)gh M+mV (M-m)g V M+m wwwwwwww 6/12 指針 A, Bは1本の糸でつながれているので, 加速度の大きさα も糸の張力丁も等しい。 体ごとに, はたらく力の合力を求め, 進行方向を正としてそれぞれ運動方程式を立てる 解答 (1), (2) A, B にはたらく力は右図となるので, 運動方程式は A: Ma=Mg-T B: ma=T-mg h B a I T m Mg Img

力学的エネルギー保存則を使う問題で、(5)で最高点での速度が水平方向にしかかかっていないと思い、vcosαでやろうと思ったのですが、答えが合いませんでした。 どう考えればいいのでしょうか？ よろしくお願いします

簡明で ってい 訓を使 「重 =] 第二問 ( 30点) 図1-1のような発射台から,図 1-2に示す操作によって、体積を無視できる質量 m[kg]の 小物体を打ち出す場合を考える。斜面は水平面に対して角度d[rad] だけ傾いている。重力加 速度の大きさは [m/s]である。 ばねは質量が無視でき, ばね定数は [N/m] である。 図1-1 に示すように,自然長のばねと小物体が接するときの小物体の位置を A, 小物体が打ち出さ れるときの位置をBとし、位置Aと位置Bの間の距離を4 [m]とする。 なお, 空気抵抗は無視 できるものとする。 ばね (自然長) 小物体 futur 斜面 wwww.. 10 1 位置 A lo 水平面 図1-1 図 1-2 位置B P はじめに,図 1-2の左図に示すように, 小物体が斜面上の位置Aから距離 [m]の位置に くるように、指でばねを押し縮めた。 (1) この状態で, ばねが有する弾性エネルギーを求めよ。 次に, 小物体から指を離すと, 小物体は斜面を登る向きに運動して, ばねから離れた。 (2) ばねを離れた直後の速度を求めよ。 (3) 小物体が位置 B に達するために必要なんの条件を求めなさい。 (4) 小物体が位置Bを通過するときの, 小物体の速さ vを求めよ。 (5) 小物体は位置 B で斜面から離れた。 物体が到達する最高点を、位置Aからの高さで表 せ(vを用いてよい)。