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物理 高校生

至急です!基本例題7️⃣(4)屋上から最高点まで3秒+最高点から屋上までが3秒+屋上から地上までがx秒とする=投げてから9秒後に地上に落下するので、3+3+x=9秒とすると、 x=3秒になる。地上から屋上までの変位=ビルの高さと考えて、地上から屋上まで3秒で落下するので、... 続きを読む

基本例題 7 鉛直投げ上げ あるビルの屋上から, 小球を鉛直上方に 29.4m/sの速さで投げ 上げた。 重力加速度の大きさを9.8m/s² とする。 平 (1) 小球が最高点に達するまでの時間は何秒か。mge (2) 最高点の高さんは屋上から何mか。 (3) 投げてから小球が屋上にもどるまでの時間は何秒か (4) 投げてから 9.0秒後に小球が地上に落下した。 ビルの高さは 何か。 a mos (2) 「y=uot-1/2gt2」より h=29.4×3.0-12×9.8×3.02 =88.2-44.1=44.1≒44m 18211801=> (3) 「y=uot-1/2gt2」において y=0 だ から 0=29.4×12×9.8×2 0=6tz-t22 tz(t2-6)=0 20 より t=6.0s 27,28,29 解説動画 29.4 m/s [2] A Mati 指針 屋上を原点とし、上向きを正とする。 最高点はv=09.0秒後のyがビルの高さ。 解答 (1) 最高点では速度が0になるので, 別解 最高点を境に上り下りが対称的なので 「v=vo-gt」 より am08 t=2t=2×3.0=6.0s 0=29.4-9.8×t t₁ =3.0s (4) ビルの高さとは, 9.0秒後の|y|である。 1 y=vot- /gt² MS =29.4×9.0- 20 -X9.8×9.0² 2 mi.c =-132.3≒1.3×102m よって H=1.3×102m [POINT メロ 鉛直投げ上げ 最高点 もとの高さy=0 → H v=0

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物理 高校生

この問題の(4)なんですが力学的エネルギー保存則を用いて解いていますが、自分は放物運動の鉛直方向の考えを利用して解きました。 質問がそもそも自分の考え方でこの問題が解けるのか、 解ける場合何が間違っているのかを教えて欲しいです。

出題パターン 19 力学的エネルギーの保存 図のようになめらかな水平面となめらかな斜面を接続し,左端の壁に質量 の無視できるばねを固定する。 質量mの小球Aをばねに押しつけて aだ け縮めて静かに放すと, 小球Aはばねが自然長になったところでばねから 離れ,そのまま床の上を進み,B点を通過して斜面をすべり上がり,斜面を 飛び出して最高点まで上がり、床に向かって落ちた。2009 140 重力加速度の大きさをg, ばね定数をk, 斜面の端C点の高さをん,斜面 の傾きを45°とし、空気の抵抗は無視できるものとする。 工学 A NES mo NOS- B C h L ** 45° (1) 小球A がばねから離れたときの速さvo を求めよ。 (2) 小球AがC点に達したときの速さをvo を用いて表せ。 0 (E) N (3) 小球 A が斜面をすべり上がって C点を飛び出すための a の最小値を求 めよ。 NPMS (4) 小球AがC点を離れ, 最高点に達したときの高さLをv を用いて表 RA[/² EXI せ。 平 SI-A リビ団子 ちも大公平木りおち私の息

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物理 高校生

(2)の問題で、点CでN=0だと台車ってレールから離れていないんですか?

発展例題17 鉛直面内での円運動 2 図のような傾斜軌道を下り, 半径rの円形のレール を滑走する台車について考える。 台車の質量をm, 重 力加速度の大きさをgとし, 台車は質点として扱い, 台車とレールとの間の摩擦を無視する。 (1) 台車の出発点Aの高さをんとし, レールの円形 部分の頂点をCとする。 ∠COB が 0 となる点Bで , Onia2 h レールが台車におよぼす力の大きさNを求めよ。 CORVE (2) 台車が点Cを通過するための,出発点の高さんの最小値ん。 を求めよ。 指針 (1) 力学的エネルギー保存の法則 を用いて,点Bでの速さを求め,台車の半径方 向の運動方程式を立てる。 (2) (1) の結果を利用する。 点Cで N≧0であれ ば,台車は点Cを通過できる。 すなわち, 高さ ん。 から出発したとき, 点CでN=0 となる。 解説 (1) 点Bの高さ は,図から,r(1+cose) と 表される。 点Bでの速さを ひとし,水平面を基準の高 さとして, AとBとで, カ 学的エネルギー保存の法則 を用いると, mgh=mv²+mgr (1+cose). 地上から見ると, 点Bにおいて台車が受ける力 は,重力, 垂直抗力である。 重力の半径方向の 成分の大きさは mg coseであり, 半径方向の rcoso 0 N B: mg mg coso A m 発展問題 212, 213,214 800 CIS ROB 0 O 運動方程式は v² matth img cos0+N...② r 式 ①② から” を消去し, N を求めると Jalmal Un JAD mg N=- (2h-2r-3r cos0) (2) 点Cでの垂直抗力Nは,(1) のNに 0 = 0 を 代入した値で表される。 また, 求める高さん。 は, 点CでN=0 になるときの値である。 (1) の結 LATAR 5 果から,20m2h-5r) ho=- FCC r. Q Point <Point ho=5r/2のとき, 点Cで台車の速 さが0となるわけではなく, ん。 は,力学的エネ ルギー保存の法則だけでは求められない。 N = 0 となるとき, 台車は, 点Cで重力を向心 力とする円運動をしている。

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