1枚目の3番がわかりません。解説お願いします。2枚目は回答です

発展問題 知識 物理 23. 平面運動の速度の合成■ 図のように, 速さVで一様 に流れる川幅Lのまっすぐな川を, 静水中を速さ2Vで 進む船が渡ろうとしている。両岸は,平行な直線であり, 出発点から,垂直に位置する対岸の点を0とする。 まず, 川岸に垂直な方向へ船首を向けて進んだときについて, 次の各問に答えよ。 川上 (1) 船が岸をはなれてから対岸に到達するまでの時間を求めよ。 (2) 船は破線のように進み, 点Pに到達した。 OP 間の距離を求めよ。 (3) 次に、点Oに到達するため, 川岸に垂直な方向に対して, 上流に角度0の向きに船 首を向けて進んだ。 船が川を横切るのに要する時間を求めよ。 (20. 東北学院大 改) V. 川下 2

かっこ1なんですが、直角に横切るのにどうして打ち消し合うんですか？教えて頂きたいです🙇‍♀️

例題3速度の合成 流れの速さが2.0m/sのまっすぐな川がある。 この川を, 静水上を4.0m/sの速さで進む船 で川を直角に横切りながら, 対岸まで進む。 このとき, 川の流れの方向を x 方向, 対岸へ向かう 方向をy方向とする｡ (1) 静水上における, 船の速度のx成分を求めよ。 #mol 3 MINO (2) 静水上における, 船の速度の成分を求めよ。 (3) へさきを向けるべき図の角0の値を求めよ。 Q++ R (2) 船が川の流れに対して直角に進 むので、右図のように,船(静水60° 上)の速度と川の流れの速度の 合成速度が,川の流れと垂直に なる。 ここで, △PQR は辺の比 12:√3の直角三角形であ る。 指針 川の流れの速度と船 (静水上) の速度の合成速度の向きが, 川の流れと垂直になる。 解答 (1) 船が川を直角に横切るとき, 船の速度x成 よって PR=20√3=3.5 分と,川の流れの速度は打ち消し合っている。 よって、 船の速度x成分は -2.0m/s 4.0m/s 第1 60° P2.0m/s ➡8 運動の表し方| 解説動画 ゆえに,船の速度の成分は 3.5m/s 別解 三平方の定理より PR=√4.02-2.0²=√12=2√3=3.5 2.0m/s (3) (2)より0=60° -(014)-(21-7 注 川を横切る船はへさきの向きとは異なる向きに進 む。 注 √3=1.732... や、 √2=1.414･･･ などの値は覚え ておこう。 A 69XO 第1章

かっこ1なんですが、直角に横切るのにどうして打ち消し合うんですか？教えて頂きたいです🙇‍♀️

例題3速度の合成 流れの速さが2.0m/sのまっすぐな川がある。 この川を, 静水上を4.0m/sの速さで進む船 で川を直角に横切りながら, 対岸まで進む。 このとき, 川の流れの方向を x 方向, 対岸へ向かう 方向をy方向とする｡ (1) 静水上における, 船の速度のx成分を求めよ。 #mol 3 MINO (2) 静水上における, 船の速度の成分を求めよ。 (3) へさきを向けるべき図の角0の値を求めよ。 Q++ R (2) 船が川の流れに対して直角に進 むので、右図のように,船(静水60° 上)の速度と川の流れの速度の 合成速度が,川の流れと垂直に なる。 ここで, △PQR は辺の比 12:√3の直角三角形であ る。 指針 川の流れの速度と船 (静水上) の速度の合成速度の向きが, 川の流れと垂直になる。 解答 (1) 船が川を直角に横切るとき, 船の速度x成 よって PR=20√3=3.5 分と,川の流れの速度は打ち消し合っている。 よって、 船の速度x成分は -2.0m/s 4.0m/s 第1 60° P2.0m/s ➡8 運動の表し方| 解説動画 ゆえに,船の速度の成分は 3.5m/s 別解 三平方の定理より PR=√4.02-2.0²=√12=2√3=3.5 2.0m/s (3) (2)より0=60° -(014)-(21-7 注 川を横切る船はへさきの向きとは異なる向きに進 む。 注 √3=1.732... や、 √2=1.414･･･ などの値は覚え ておこう。 A 69XO 第1章

解き方が分かりません！よければ教えてください

次に、図3のように,点A,Bを含む水平面となめらかにつながる半径rの半円の 円筒面 BCD があり, 円筒の中心軸上の点0に軽いばねの一端を固定する。 図の点D, O,Bは同一鉛直線上にあり, OCは水平である。 ばねの自然長は(r), ばね定数 はkである。 ばねの他端に質量mの小球を取り付け, ばねの長さがL(L>I)となる 点Aで小球を静かに放したところ、小球は面から離れることなく点B, Cを通過した が,点Dに達することなく途中の点で円筒面から離れた。 ばねは常に直線状で点Oを 中心としてなめらかに回転でき、小球の大きさ, 小球と水平面, 円筒面との間の摩擦力 は無視できる。 また, 運動は同一鉛直面内 (紙面内) に限られるものとし, 重力加速度の 大きさをg とする。 Kllllllllllllllllllllllző A 図3 D 問3 小球が点Bを通過するときの速さ V を求めよ。 B E C 問2 水平面上のAB間 (点A, B を除く) で, 小球の加速度が0となる位置の,点A からの距離を求めよ。 (L-l) 問4 小球が点Bを通過した直後, 小球が円筒面から受ける垂直抗力の大きさを,V, m,g,k,l,rを用いて表せ。 1 = 問5 小球が円筒面から離れた点をEとし,∠DOE=0とする。 lar, L=3rの とき, COS日を, m, g, k, r を用いて表せ。

解き方を教えてください！お願いします。

次に、図3のように,点A,Bを含む水平面となめらかにつながる半径rの半円の 円筒面 BCD があり, 円筒の中心軸上の点0に軽いばねの一端を固定する。 図の点D, O,Bは同一鉛直線上にあり, OCは水平である。 ばねの自然長は(r), ばね定数 はkである。 ばねの他端に質量mの小球を取り付け, ばねの長さがL(L>I)となる 点Aで小球を静かに放したところ、小球は面から離れることなく点B, Cを通過した が,点Dに達することなく途中の点で円筒面から離れた。 ばねは常に直線状で点Oを 中心としてなめらかに回転でき、小球の大きさ, 小球と水平面, 円筒面との間の摩擦力 は無視できる。 また, 運動は同一鉛直面内 (紙面内) に限られるものとし, 重力加速度の 大きさをg とする。 Kllllllllllllllllllllllző A 図3 D 問3 小球が点Bを通過するときの速さ V を求めよ。 B E C 問2 水平面上のAB間 (点A, B を除く) で, 小球の加速度が0となる位置の,点A からの距離を求めよ。 (L-l) 問4 小球が点Bを通過した直後, 小球が円筒面から受ける垂直抗力の大きさを,V, m,g,k,l,rを用いて表せ。 1 = 問5 小球が円筒面から離れた点をEとし,∠DOE=0とする。 lar, L=3rの とき, COS日を, m, g, k, r を用いて表せ。

円運動の問題です。解き方を教えて下さい！

次に、図3のように,点A,Bを含む水平面となめらかにつながる半径rの半円の 円筒面 BCD があり, 円筒の中心軸上の点0に軽いばねの一端を固定する。 図の点D, O,Bは同一鉛直線上にあり, OCは水平である。 ばねの自然長は(r), ばね定数 はkである。 ばねの他端に質量mの小球を取り付け, ばねの長さがL(L>I)となる 点Aで小球を静かに放したところ、小球は面から離れることなく点B, Cを通過した が,点Dに達することなく途中の点で円筒面から離れた。 ばねは常に直線状で点Oを 中心としてなめらかに回転でき、小球の大きさ, 小球と水平面, 円筒面との間の摩擦力 は無視できる。 また, 運動は同一鉛直面内 (紙面内) に限られるものとし, 重力加速度の 大きさをg とする。 Kllllllllllllllllllllllző A 図3 D 問3 小球が点Bを通過するときの速さ V を求めよ。 B E C 問2 水平面上のAB間 (点A, B を除く) で, 小球の加速度が0となる位置の,点A からの距離を求めよ。 (L-l) 問4 小球が点Bを通過した直後, 小球が円筒面から受ける垂直抗力の大きさを,V, m,g,k,l,rを用いて表せ。 1 = 問5 小球が円筒面から離れた点をEとし,∠DOE=0とする。 lar, L=3rの とき, COS日を, m, g, k, r を用いて表せ。

解き方が分かりません わかる方解説お願いします。

30 ▼1 編 3章 otmgh-1/2mv+0 第6問 長さLの軽くて伸びない糸に質量mの小 さなおもりを付け, 糸の他端を点0に固定した。 図のように,鉛直線との角度が60° の方向にこの糸 を張り、その位置からおもりを静かに放すと, おも りは円弧を描いて運動し, 点0の真下にきたとき, 13 台の右端に置かれた質量Mの小物体に衝突した。 衝突後, 小物体は水平な地面に落ちた。 ただし,地

<物理> この例題4で、最下点Bでの力学的エネルギーが0になるのはなぜですか？？ また、点Aの地点の時はなぜ長さlではないのですか？ 回答よろしくお願いします。

例題 4 長さの糸にお もりをつけ, 鉛直から 60° まで持ち上げて静かに放す。 重力加速度の大きさをと する｡ ① 最下点Bでの速さを求めよ。 52m² 解 最下点を高さの 基準面とする。 初めの おもりの高さは,右図 より, |h=l-lcos60° 60° B l -30° mgh 60lcos 60 =1-1-1/2-1 = 1/2 - 1 最下点Bに達するまでにおもりには重力と糸 の張力がはたらくが,糸の張力は常に運動方向と 垂直にはたらくので仕事をせず, 重力のみが仕事 をする。よって、力学的エネルギーは保存される。 物体の質量をm、最下点Bに達したときの速さを v最下点Bを高さの基準面とすると, (点Aでの力学的エネルギー) U+k= (最下点Bでの力学的エネルギー) mg + 1/ 1 = 1 m² m2 +0 2 v² = gl ₂7₁ v = √√gl 0 (2) 点Cを通過する瞬間の速さを求めよ。 解 点Cの基準面からの高さは、 √3 1-Icos30° し 40 2 よって、点Cを通過するときの速さをひとする と。 (点Aでの力学的エネルギー) =(点Cでの力学的エネルギー) 1 2 0 + mg • mg • / / 1 = 1 1/2 mv ²¹² + mg⋅ ( 1 = √31) に 2 v² = gl(√√3-1) v' = √√gl (√√√3-1)

質量Mの台座りにバネ定数にのバネが取り付けられ、自然長よりdだけ縮めた状態で質量加の物体がセットされている。M =2mとして下の問い（問1～問4）に答えよ。 ただし、バネは理想的であり、台座や物体と床の間の際線は考えず、最初の段階では台座も物体も静止しているものとする。 ... 続きを読む

【2】下図のように質量Mの台座Dにパネ定数kのバネが取り付けられ、 自然長よりだけ めた状態で質量mの物体Aがセットされている。 M=2mとして下の問い (問1~問4)に 答えよ。ただし、パネは理想的であり、台座や物体と床の間の摩擦は考えず、最初の段階で は台座も物体も静止しているものとする。 簡Aの状態でパネが蓄えているエネルギーはいくらか。 最も適切なものを①~5のうちから 4 Ⓒkd e NIN A) LI 台座D ②d 固定 000) M A 図のように、台座Dを固定した状態でパネを開放し、物体Aを右方向に射出した。 物体 5 Aの速さはいくらになるか､最も適切なものを①~③のうちから一つ選べ。 物体 A (00000) d 116 m 床 @Md² E $(M+m)d 床 69 2d √ 以下運動も考える。 3 Cのように、台座Dを固定しない状態でバネを開放して物体Aを射出すると、 同時に台 Dも左方向に動く、この場合、台座の速さはいくらになるか。 最も適切なものを①~ のうちから一つ選べ。 D) 物体目 台座D (W) Ⓒ%+4√ Vo M これはつまり、ロケット推進の原理である。 力を加える相手のいない宇宙空間で、 ロケッ ト推進剤と呼ばれる物体を後方に射出する反作用で前方へ加速する。 この際、 推進剤の 使用によりロケットの質量が小さくなることにも注意する必要がある。 MD (0000)) 問4 実は台座Dは、図のように質量mの二つの物体BとCとでできている｡ また, 物体B と 物体Cは、パネ定数kのバネをdだけ縮めた状態でセットされていた。 図のように物体 の切り離し後にこのパネを開放して物体Cを右方向に射出した後、 物体Bの速さ V はい くらになるか｡ 最も適切なものを①~④のうちから一つ選べ。 7 図C 物体 C ②d vo+d√ 2 v₁+√ vo+ d im 17 床 E 000000) 図E Vo +d. Jal [ 3m Vo + d.

物理基礎の問題です。回答は配信されているためわかるのですが、解説がないため理解することができません。四角の2からわからないため、できるところまで教えて頂きたいです。お願いいたします。

第1問 以下の文章を読み, 解答番号 1~8 にあてはまる最も適当なものをそれ ぞれあとのa~eのうちから一つ選べ。 図1に示すように,長さL 〔m〕 の軽い糸の一端を天井に固定し、もう一方に質量 [m[kg]のおもりを取り付けた。さらに天井に固定した糸の位置から鉛直下向きに長さ 1/23L 〔m] の位置で釘を取り付けた。なお、重力加速度の大きさをg 〔m/s'] とする。 糸がたるまないようにして鉛直下向きから角度 0° で静かにおもりをはなした(ただし, 3 cos do とする)。この瞬間に糸にかかる張力の大きさは1 [N] である。また,糸が 釘に触れる直前のおもりの速さは2[m/s] となる。 1 2g(1-coso) mg cos Oo 糸が釘に引っかかった瞬間におもりの回転中心が変わった。 この瞬間のおもりの高さを 20 とおくと, 釘に引っかかった後に初めておもりの速さが0になる高さは3 [m] で ある。 おもりの速さが0になったときに釘とおもりの間の糸が鉛直下向きの方向となす L (i-cosθo) 角度を 01 とおくと, cos 01 の値は4であり,このときの糸の張力の大きさ T 〔N〕は cos 00-1 T 5 [N] となる。 さらに糸から釘が受ける力の大きさは6〔N〕 となる。 2T sin つぎに、糸が釘に引っかかってからある角度 02 (0) <02 <01)になった瞬間におもり から糸が切れた場合を考える。この瞬間のおもりの速さは 7 〔m/s]であり、糸が釘に 引っかかった瞬間のおもりの高さを0とおくと, o = 60°, 02=30°であれば、おもりが (1+200302-3cos00) 最も高い位置に到達するときの高さは8[m]となる。 5-2132 8 3m (costo-1) 2 m L 00 図 1 1 ・L 3 釘