(2)どうしてma=μ’mg-kxになるのですか？ ma=kx-μ’mgではダメなのですか？

実戦 基礎問 31 粗い水平面上の単振動 図のように、摩擦のある水平な床の上に質量m の小物体Aを置き, 自然長Lの軽いばねの一端を取 り付ける。 ばねの他端はばねが水平となるように壁 平右向きに軸をとる。 小物体Aを位置 x=xo (0<x<L) で静かに た。 小物体Aはx軸負の向きに動き出し, Aを放した時刻を0とすると、 に固定する。 また, ばねが自然長のときの小物体Aの位置をx=0とし、 まで達したところで運動の向きが反転し まで達したところで 刻t=t に位置 x=x1 の向きに運動を始め, 時刻 t=t に位置 r=I2 た。ばねのばね定数をた。重力加速度の大きさを、床と小物体の 止摩擦係数をμ,動摩擦係数をμ'として, 以下の問いに答えよ。 (1) 静かに放したときに小物体Aが動き出すための x の条件を求めよ。 (2)位置および時刻を求めよ。 (2) 位置におい 小物体Aの加速 m よって, α- これより 小 単振動 (の一 また、xo か (3) 単振動の (3) 時刻 t=0 から t=tの間で, 小物体Aの速さの最大値を求めよ。 (4) 小物体 (4) 位置 2 を求めよ。 4月 EE 講 Aの加速 (大阪府大 ●粗い床上の単振動 粗い床上を単振動する物体に働く動 力は、往路と復路で向きが逆向きとなり,単振動の中心が る。このことから,運動方程式をそれぞれの場合について立てて考える がある。 ●着眼点 1. 粗い床上の単振動 よって, (2) 中心は [別解] 往路復路でそれぞれ運動方程式を立てる。 でき 2. 弾性力の他に動摩擦力など一定の力が働く単振動 鉛直ばね振り子と同様に考える。(→参照p.62) 3.動摩擦力 (非保存力)が働いていても単振動の力学的エネルギー保 法則を用いることができる。 (→参照 p.68) 解説 (1) 小物体が動き出すためには, ばねの力の大きさkoが最大学 力の大きさμmgを越えていればよいから, す Xo kxo>μmg よって、 > μmg k

(1)の結果よりの後の式をどのように変形したらU＝の式になるのですか？

物理 B 取 に (1)の結果より, 1/12mV2+1/2 MV+= 1/2 mv2 1/2 (M+m)(M.ml)+v=1/2m nv2 Mmv2 よって, U 2(M+m) 1 -mv² 2 12 2mv MV 0 -V mwww. 第1章 物体の運動 【参考】 ばねの縮みの最大値を CMAX とすると, 2 Mmv2 1½ KIMAX² = 2(M+m) Mm よって、MAXk(M+m) 着眼点 (完全) 弾性衝突 (反発係数 e=1) では、衝突直前直後で、力学的エネル ギーが保存される。 (3) この過程の前後で, 物体 A, B の運動エネルギーの和が保存されるので,A,Bの 衝突は (完全) 弾性衝突に相当する。 よって, 反発係数 eはe=1である。 (4)(5)この過程の前後では, 物体A,Bの運動量の和および運動エネルギーの和が 保存される。 右向きを正として, Aがばねから離れるときのA,Bの速度をそれぞ れ,VB とすると, 運動具 ..①

（2）です。板の速さが一瞬0になるのは理解できるのですが、その時v=0にはならないのですか？ また、なぜ0にしてはいけないのですか？

例題 23 質量Mの板をつけたばね定数 んのばねがある。この板に質量m の小球を押しつけ, ばねをしだけ 縮めた後,手を放した。 重力加速 M 度の大きさをgとする。 ただし, 面はなめらかで, ばねが自然長に 戻ったとき,小球は板から離れる。 (f) ばねが自然長に戻ったときの小球の速さを求めよ。 (2) 小球と離れた後, ばねの伸びの最大値xはいくらか。 (3)小球が高さんの台上にすべり上がるための1の条件を求めよ。 面はなめらかであり,仕事をする力が重力と弾性力だけなので力学的エネ ルギーは保存される。 (1) は (板と小球)の速さなので m+)がより k E) www m+M (2) ばねの長さが最大のとき、板の速さは・・ 瞬0になる。 **-**** M 自然長 .. x=v. m+M (3) 右図において 11/23m=1/23mmgh ここで120なので 1/12mmgh≧0となり、間(1)の結果を代入して m(√)-mah0 1 k m+M 2m+M)gh k (位置エネルギーの基準)

（1）の答えが何故sinでなくcosなのかが分かりません 教えてください🙇‍♀️

問題 25. 交流回路 (108) 交流の発生 CHOM 図のように, 磁束密度の大きさ B〔T〕 の一様な磁場中に,一辺の長さ (21〔m〕 の正方形コイル abcdを置いた。 このコイルは,辺bcの中点を通り辺 ab に平行な軸のまわりに回転するこ とができ,この回転軸が磁場と垂直に B b C N 物理 R f S なるように設置されている。 時刻 t = 0〔s) において,辺bcは磁場と平行で あり,cからbへの向きが磁場の向きと一致していた。 このコイルに抵抗値 R[Ω] の抵抗を接続し、 コイルを図に示した向きに一定の角速度 [rad/s〕 で 回転させた。 ただし, コイルの誘導起電力および抵抗を流れる電流は, a→b→c→d→efaの向きを正とする。 (I) 時刻において,辺ab に生じる誘導起電力はいくらか。 (2) 時刻において, コイル abcd全体に生じる誘導起電力はいくらか。 (3)時刻において, 抵抗を流れる電流はいくらか。 (4) 抵抗を流れる電流の実効値はいくらか。 (5)抵抗で消費される電力の平均値はいくらか。 <福岡大〉 解説 (1)0 <wt<〔rad〕のときに 2 ついて,コイルをad側から見て考えよう (右 図)。 辺ab は, 半径[m〕, 角速度w [rad/s〕 で回転しているので,速さはww [m/s] である。 時刻 [s] では, コイルが磁場方向からwt[rad〕 磁場に垂直な成分 lw wt wt lwcoswt a(b) N S d(c) a (b) |d(c) Iw 金 (3) だけ傾いているので,辺abの速度の磁場に垂直な成分はlwcoswt[m/s]で ある。 辺ab に生じる誘導起電力Vab 〔V〕 は, a→bの向きに生じ, 正なので, Vab=Wwcoswt・B・21=21wBcoswt[V〕 (2)(I)と同様に考えて,辺cdに生じる誘導起電力 Va〔V〕は, c→dの向きに生 じ,正なので, Ved=212wBcoswt[V] また,辺bcと辺adには誘導起電力は生じない。 したがって, コイル abcd

この2問を教えてほしいです🙇‍♀️

② 時速 0.36kmで動く質量 48kgの物体のもつKの大きさ。 ③E=500m=5、v=2、 のときのhの大きさ。

至急です！！ (2)の問題の解き方が分かりません。 ピンクのマーカーが引いてあるところが特に分からなくて、、！

リードC 例題 16 斜面上のつりあい 第3章力のつりあい 解説動画 ➡39, 40, 41 35 傾きの角30°のなめらかな斜面上に質量 2.0kgの物体を置き, 一端を固定した糸 が斜面に平行になるように物体につけて支えた。重力加速度の大きさを9.8m/s2 と する。 (1) 物体にはたらく重力の大きさ W[N] を求めよ。 (2)物体にはたらく糸の張力の大きさ T [N],垂直抗力の大きさ N[N] を求めよ。 2.0kg 30° 指針 重力Wを斜面に平行な成分, 垂直な成分に分解し,それぞれの方向のつりあいの式を立てる。 √3 解答 (1) 「W=mg」 より 2 W=2.0×9.8=19.6≒20N (2)物体にはたらく力は,重力 W, 垂直抗力 N, 糸の張 カTである。 Wy=Wxv -=9.8√3 =9.8×1.73=16.954≒17 それぞれの方向の力 のつりあいより T=Wx=9.8N N=Wy≒17N N T M 解法1 重力を図のように Wx, Wyに分解する。 直角 三角形の辺の長さの比より Wx:W: W=1:2:√3 よって Wx=Wx ×1/2=19.6×1/2=9 解法2 それぞれの方向 この力のつりあいより T=19.6sin30°=9.8N N=19.6cos30°≒17N 決める。 30° 2/30-3 ② ww

この問題の(1)で、圧力の釣り合いが理解できません😭力の矢印を書いた図を用いて教えて下さると嬉しいです🙇‍♀️

図のような,滑らかに動くピストンのついた断面積Sの容器 がある.容器はピストンを含め断熱壁でできている.容器の底 から,高さαのところに止め具Aがあり,ピストンがこれ以下 に下がらないようになっている.容器内に大気圧と等しい圧力 po, 絶対温度 To の単原子分子の理想気体が入れてある (この状 態を0とする). po 水 Po, To www C |B Ab 玉泉 止め具 Aから高さんの所にあるコックの付いた穴Bから水を コックの高さまで注ぎ, コックを閉める。 次に, 組み込んであ るヒーターから気体に熱をゆっくり加え、容器の上端℃までピストンで動かす. 穴Bから容 器の上端 Cまでの高さをcとする. 水の表面が容器の上端Cに達した後は、水は容器の外に あふれ出る. ピストンの質量および厚さを無視し、重力加速度の大きさをg 水の密度をと して、次の問いに答えよ. 解答は上に与えられた記号 a, b, c, S, Po, To, p, g のみを用い て表せ. (1)ピストンが動き始めるとき (この状態を1とする)の容器内の気体の圧力 p1, 絶対温度T1 定モル比熱 cy モル比熱 を求めよ. その気体の絶対温度と ピストンが

(1)がこのような比で求められるのはどうしてですか。教えてください。また、(2)の色をつけたとこで30°となるのはどうしてですか。

[知識 67. 力の分解と成分● (1) (2) 図のように,斜面に平行な方 向にx軸, 垂直な方向にy軸 をとる。 斜面上に置かれた重 さ50Nの物体が受けている 重力のx成分,y成分をそれ ぞれ求めよ。 50 N y 4.0m 3.0m P50N XC 3 130° ヒント 三角比を利用する。 (1) では,直角三角形の各辺の比が3:45であることを用いる。 840.0

速度の合成の(4)で、CDを求める所からイマイチ理解出来ないので、誰か噛み砕いて教えて欲しいです

1. 速度の合成 図のように、一定の速さで一様に流れる川に浮かぶ船の運動を考える。 船は、静止している水においては一定の速さ vs (vsv) で進み, また、瞬時に 向きを自由に変えられる。 最初, 船は船着場Aにいる。 Aから流れに平行に 下流に向かって距離L離れた地点をB, A から流れに垂直に距離W 離れた地 点をC, Cから流れに平行に下流に離れた地点をDとする。 船の大きさは無 視できるものとする。 C D 川 WW ひろ 三 A M B L (1)地点AとBを直線的に往復する時間 TB を L, vs, v を用いて表せ。 →正 (2) 船首の向きを, AC を結ぶ直線に対してある一定の角度をなすように上流向きに向け, 流れに垂直に 船が進むようにして,地点AとC を直線的に往復する時間 Tc を W, vs, v を用いて表せ。 (3)L=Wのとき, Tc を TB, vs, v を用いて表せ。 また, 時間 Tc と TBのうち長いほうを答えよ。 (4)船首の向きを, AC を結ぶ直線に対し角度8 (80)だけ上流向きに向けて地点Aから船を進めると 地点Dに直線的に到着する。 その後、地点DからCに、流れに平行に進み, 地点Cに到着する。 地 点AからDを経由し Cまで移動するのに要する時間を W, vs, v, 0を用いて表せ。 分解する [21 東京都立大] (4) Ms. M UsW RUSCOSE MS COS Mssing M Ľ 流されてしまう W=uscostAp AからDの時間 W Ł. CAD=COSO CD = (u-ussingtap mussingi Mscost CD=us-utpe と流されたしかり toc= MSCD の時間 M5-1 u-ussing TtAp+toc こ (1-sin) W (Ms-m) Coso W

21の2問ともできれば図などを用いて解説していただけたら嬉しいです

www n T 9 とする。 物 り, 物体Bの加速度はイm/s2 である。 時刻 2s において, 物 はウmである。 時刻 OS の後, 物体Aと物体Bの位置が再び同じになる時刻は エ また、 その時刻において, 物体Bに対する物体Aの相対速度は である。 オ m/sである。 [19 名城大] 15,16 21 等加速度直線運動のグラフ 水平面上にx軸をと 加速度の成分 (m/s2) り 鉛直方向にy軸をとる。 いま, x軸上の点Aから飛行 機が時刻 t=0s に, 初速度0m/sで出発し, 点Aよりx 軸上の点Bに向けて飛行した後, 点Bに到着する場合を考 える。 AからBへの向きをx軸の正の向きとし,鉛直上向 きをy軸の正の向きとする。 ただし, 飛行機はxy 平面内 を運動するものとする。 飛行機の加速度のx成分と時間の 関係,および速度のy 成分と時間の関係は,それぞれ図1 と図2に示されている。 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 (1) 飛行機が最高高度に達したときの水平面からの高さは 何mか。 3 500 1000 O」 時間 (s) 図 1 -3. 速度のy 成分 (m/s) 20 500 1000 時間 (s) -20 (2) AB間の水平距離は何mか。 [22 千葉工大] 15,16 12 ヒント 19 2台の自動車の速度の差が0になった瞬間, 車間距離は最短となる。 20 (エ) 求める時刻を t[s] として, AとBの移動距離についての方程式を立てる。 21 (1) 図2のグラフがt (時間) 軸と囲む面積が鉛直方向の移動距離を表す。 の解説動画