問題とは直接関係ないのですが、(7)の図のx1→x3→x4で、等速度運動しないのはなぜか教えて頂けませんか？ 静電気力が小さくなることで、x1以降は摩擦力が静電気力と釣り合うようになり、加速度が0になることから等速度運動する、という風にはならないのでしょうか？

(1) nまでは等速度運動だから、力がつり合う。点Oから離れるにしたが。、 て左向きの静電気力 qEが増し、それに応じて静止摩擦力が右向きに地」 ていく。やがて、おでは最大摩擦力umg に達する。そこでの電場の強さ E= より 電気 13 静電気·単振動 47 HE 13 静電気·単振動 水平右向きにx軸をとり,原点を0 電場 電場 とする。水平方向に -ax で表される -出mg aq q*a =mg 電場(電界)をかける(xは座標で, aは 図P 正の定数)。そして,水平右向きにベ ルトを一定の速さで動かす。正電荷q は向きを含めて 一g"axと表せる(ばねの弾性力と類似)ので ド=-aqx + mmg ベルト (2) Pはベルトに対して左へ滑るので、動摩擦力は右向きに働く。静電気。 を帯びた質量 mの小物体Pを点Oの位置でベルト上に置くと,Pは F=-aq (x-mg) aq (3) 上式を変形すると ベルトに対して滑ることなく動き始めた。Pとベルトの間の静止摩 これよりPはェ= mg(< x)を振動中心として単振動をすることが aq 擦係数をL, 動摩擦係数を μ(<μ)とし, 重力加速度をgとする。 ベルトは帯電しないものとする。 分かる(復元力の比例定数K=aq)。 もちろん。振動中心で最大の速さとなるので 出mg aq Pはやがて位置:x=(1) ]で滑り出す。 その後のPに働く合力F は,Pの位置xを用いて, F=(2) (4)単振動のエネルギー保存則(Fエッセンス(上)p79)より と表せる。Pはx=bで一瞬 静止した後,左へ戻り, 位置 x2=D (3)で最大の速さ Um=L(4) となる。x=bから x2に至るまでの時間は カ=D(5) である。その 後,Pは x =(6) で再び一瞬静止し, 右へ動くが, x4=(7) でベルトに対して静止し, 再び滑り出すまでには, ベルトの速さを (関西大+大阪大) K(b-xx)?= るV | aq = (b-mg aq V aq m (5) 右端から振動中心に移るまでの時間だから、周期Tの一である。 m- m Vとすると,tz=(8)の時間がかかる。 (6) は左端で、振幅A=b-xだけ、 中心xxの左側にあるので(次図を 参照) =-A= 2xーb=mg なお,(4)は、。=Ao =(bーx)·2x/Tとして求めてもよい。 Level(1), (2) ★ (3)~(6) ★ (7), (8) ★★ ーb aq 会 ( (7) Pは左端から右へ向かって速さを増していく。次図のように, ベルトの 速度Vと同じになるのは, 単振動の対称性から(ベルトに対して滑り始め た)位置xと振動中心をはさんで同じ距離だけ左に離れた位置 xx となる。 Point & Hint 力学としては,ばねに付けられた物体の, 動くべ ルト上での運動と同等である。 自然長 ma P V (2) Pはペルトに対して左へ滑る。 すると動摩擦力 の向きは…。 ベルト V Oms (3)~(6) (2)の合力Fの式から運動 (地面に対する運 動)が確定する。そして,いろいろな量が求められる。ん (7) Pの速度がベルトの速度と一致するのは…。 それまでの運動のもつ対称性 0 を利用したい。 単振動のエネルギー保存則で考えてもよい。振動中心から同じ距離だけ 離れた位置での単振動の位置エネルギーは等しいから, 運動エネルギーが (つまり速さが)等しい。 次図より . = 2xーx= aq mg (2h-) X- = Xー A A 左端 中心 右端 b -V ロー 赤点線は単振動 黒点線は等速V (8) xに達するまでは, Pはベルトに対して左へ滑り, (2)の「Fに従う単振 動であったが、いったんベルトに対して止まると,静止摩擦力に切り替わ り,Xに達するまではベルトと共に等速Vで動く。 ね= 2(x- x) V X-X 2mg ミ) agV

よくわからないので教えていただけませんか？

例題 9 3カのつりあい 買量m[kg]の物体を2本の軽い糸を用いて天井につるし, 静止させた。糸1 と糸2は,それぞれ天井と図のような角をなしたとする。このとき, 糸1,糸 2の張力の大きさはそれぞれ何Nか。ただし、重力加速度の大きさをg[m/s°] とする。 260° 糸1 30% 糸2 )m [kg] mg 3 V3 T;x- T;= 0 「指針物体には, 重力と2本の糸からの張力がはた らき,それらの力はつりあっている。これらの力を図示 し,水平方向と鉛直方向の各方向に分解して,それぞれ で力のつりあいの式を立てる。 解説 + T,×-mg=0 2 2 V3 mg T;=/3 T,=- 直角三角形の辺の長さの比を利用して, T, T。 の水平方向,鉛直方向の分力の大きさを求めてもよい。 T;:Tix=2:1 Tisin60° 別解 物体にはたらく重 Ti Tsin30° ,T2 -30° Ticos60°| T,cos30° 力の大きさは mg[N] である。 T Ty 糸1,2からの張力の大きさ をそれぞれ T,[N], T:[N]と すると,物体にはたらく力を 水平方向と鉛直方向に分解し たようすは,図のように示さ 60% T. Tix= ー子 T,:Ty=2:/3 (3 T。 2) V3T, Tiy= 130° T。 mg 60% 2 T。 れる。 各方向における力のつりあいから, 水平方向:-T cos 60°+ T,cos 30°=0 鉛直方向:T,sin60°+ T,sin30°ーmg=0 …② 式のから, 同様に, T, T, に着目 …0 (3 T。 Tax- 2 T2 Tay= 2 Advice T. V3 T。 T;=V3 T。 異なる方向に複数の力がはたらくときのつり =0 2 あいを考える場合は, 互いに垂直な2つの方向に分解する ことが多い。 2 これを式のに代入して,

物理基礎です (1)のグラフは、なぜt=5のところまでは速度が一定なのですか？ t=5のときはv=7.5にはならないのですか？

ある物体が時刻0に直線上を一定な速度 20m/s で座標原点を通過した。 5.0 秒後には一定な加速 -2.5m/s°で直線運動を続けた。次の問いに答えよ。 (1) 0-20 秒間の v-t グラフを書き、 必要な数値を記入しなさい。 (2)物体が原点から最も離れた時刻を答えよ。 (3)(2)の位置を答えよ。 (4)物体が原点を再び通過した時刻を答えよ。 6)t=0 から(4) の時刻の範囲で、x-t グラフを書き、 必要な数値を記入しなさい。

x=7.5t+3.0がどういう式なのか分かりません。 なんの公式に当てはめているのでしょうか？

8 x軸上を移動する自動車 A, Bがある。Aは等速度で移動し続け, Bは一定の割合で速度を増していった。図は, A, Bの,原点Oか らの変位x[m]と時刻t[s]との関係を表す x-tグラフである。 時刻[s]におけるAの変位×[m]を, tを用いた式で表せ。 13.0-3.0 2,0-0 X-taグラフの切h 3,0m -7.5mg X=75tt3.0

有効数字を考えなくていいってことは、2.0×10の-3乗でもいいってことですか？

kg 迷度 * m/S 時間 カ:N=kg S 国 SI:国際単位系 圧力:Pa=ト Dベクトル 向きと大きさをもつ量。 例変位 x, 速度v,加速度 a, カF F三角比 の三角比 E ス 2特 sin9= r Cos0=X tan0=y x sin0 cose cos°0+sin'0==D1 「次の計算をせよ(有効数字は考えなくてよい) (1) 4×10°×5×10-6 20×10-4 2x10~ (3) /2×9.8×10 196 14 次の門いに管品 7 + t

□3の符号の意味がわかりません 教えて下さい！

2 図2のように,点Pに8.0N の力を加川える。 わりの力のモーメントの大きさはいくらか。 3 図3のように, 点A, Bに平行で逆向きの5.0Nの力 図2p を加える。点A, B, Cのまわりのこれらの力のモーメ ントの和はそれぞれいくらか。反時計まわりを正とする。図3 8.0N。 30° -50 cm 0 ト5.0N 1.0m B A 2.0m C 5.0NY 士)ァ子 & . 2nの物 『 し Aan

N-mg＋Tyとあるのですが、なぜこうなるのでしょうか？静止している時はN＝mgになるのでは？ 式変形するとN＋Ty＝mgになっておかしくならないですか？

(6 (IR) の (1)鉛直上向きをy軸の正の向き,水平右 向きをx軸の正の向きとする。 動き出したときの張力Tのy成分T,は, T,-Tsin30"- 5- 4.9 2 2 ッ方向は,力のつり合いより, N+(-mg) +Tッ=N-2.0×9.8+ =0 ゆえに, N=19.6-2.45= 17.15=17N 4.9 2 Ty。 ;T NA 1 30°: 『T。 BAを軸とする mg Fo=μN (2)動き出したときは,最大摩擦力Foは, Fo=Tx=Tcos30° TIS) 丁S 一方, Fo=μNであるから, V3 4.9×- Fo。 N 2 4= 2 17.15 0.3L =0.25

物理 良問の風 (6)のxを求める途中式を教えてください。

9 カ学 (4) 摩擦は最大摩擦力 μN となっている。 Bのまわりのモーメントのつり合いは HN はギリギリ S- の状況での力 Mg·;+Mgx =μN·1 T 2 HN 30° Mgl + MgxーμNI =0 ① N B X AM=DMg (1 +2x) 2μl . N Mg Mg ののように,モーメントのつり合いでは, 反時 2 計回りモーメントを正,時計回りモーメントを負 として,全体の総和を0とおくことも多い。 Mg (1 +2x) T= V3l (5) 水平方向のつり合いより N=Tcos 30° (6) 鉛直方向のつり合いより uN +Tsin 30° =D Mg + Mg NとTを代入してxを求めると 3/3 -1 x=

11の(１)なのですが、答えのサインの符号がマイナスになる理由を教えてください🙇‍♀️

11* 波長入,振動数fの正弦技波があり,t=0での波形は図のようになっている。 矢印は波の進む向きを示している。これらの波の式を求めよ。 y y A y A A} x x 0 x 2 2 -A

2について。 なぜ、青のようになるのか分からないです。 加速度がわかっていないのにどうやって求めるのでしょうか？

N 34. 自動車の運動 図は, 静止し ていた自動車が, 直線上の道路を走行し たときの移動距離と経過時間との関係で移 ある。自動車は, 時間0~10s, 40~60s 34. 900 800 700 600 500 の各区間で等加速度直線運動, 10~40s 400 (m)300 の区間で等速直線運動をした。 (1) 自動車の0 ~60sの間の平均の速 200 100 さは何 m/s か。 0 10 20 30 40 50 60 70 時間(s) f 2自動車が走行している向きを正として, 速度 と時間tとの関係を示す かーtグラフ, 加速度aと 時間tとの関係を示すa-tグラフをそれぞれ描け。 o[m/s) alm/s') 20 2 1 it[s] 40.. 60. 10 0 t[s] 20 20 20 40 60