写真のような場合にsinθ成分の方を考えなくていいのは、観測者に向かう音波に対して垂直なため、向きを変えるだけで速さを変化させないからという考えでいいのでしょうか？

ない ぶ方 測者 A Uscos o C Vs B 発 RE 静止 図C 音源が動く場合 音源と観測者を結ぶ方向に, 音源の

（2）では、なぜSsinθ＝mgtanθとなるのですか？ mgtanθとは何の力ですか？教えてください🙏

基本例題28 円錐振り子 図のように,長さの糸の一端を固定し、他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。 糸と 鉛直方向とのなす角を0, 重力加速度の大きさをg として 次の各問に答えよ。 (1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 指針 地上で静止した観測者には、おもり は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として, 水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1) では,鉛直方向の力のつりあいの式, (2) では、円の中心方向 (半径方向)の運動方程式を立 てる。なお、円運動の半径はUsinoである。 解説 (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scos0=mg 7 S Scoso 10_ Ssine Img S=mg coso (2)糸の張力の水平成分 Ssind=mgtan0が向 心力となる。 運動方程式 mrw²Fから, |基本問題 203, 204,205 m (Usind) w2=mgtand 2π W 周期T は,T= =2π 00 Sano @= BEN l cos 0 g Scooso Icose 別解 (2) おもりとともに 円運動する観測者に は,Sの水平成分と 遠心力がつりあって みえる力のつりあ いの式を立てると, Ssin0=mgtan O (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m (l sine) w²-mg tan0=0 m mig... g DS PIOS US m (Isin) w² S mg Q Poin 《Point 向心力は,重力や摩擦力のような力 の種類を表す名称でなく, 円運動を生じさせる 原因となる力の総称で、 常に円の中心を向く。 第Ⅱ章力学Ⅱ 3

（3）がなぜcos120°になるのでしょうか cos30°ではダメなのですか？

基本例題15 図のような, 水平となす角が30°のなめらかな斜面 AC がある。 質量 40kgの物体を斜面上でゆっくりと大 AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを 9.8 m/s2 として,次の各問に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) 力Fがした仕事は何Jか。 (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 指針 (1) 「ゆっくりと引き上げた」とは, 力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て, F の大きさを求める。 (2)(3) W=Fscose を用いる。 解説 (1) 物体にはたらく力は、図のよ うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか ら、 F=mgsin30° =40×9.8× 仕事 1 2 = 1.96×102N 2.0×10² N N mgsin30° 130° mg mgcos30° 30° 5. 力学的エネルギー 65 A 130° 10m |基本問題 131 =-1.96×10°J C B (2) 物体は,力Fの向きに10m移動しているの で、仕事Wは, W=(1.96×102) ×10=1.96×10°J 2.0×10'J (3) 重力物体が移動する向きとのなす角は 120°である。 重力がする仕事 W' は, W'=(40×9.8) ×10×cos120° -2.0×10°J 別解 (3) 重力は保存力であり, その仕 事は,重力による位置エネルギーの差から求め られる。 点Aを高さの基準とすると,点Cの高 さは10sin30°=5.0mであり, 仕事 W' は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 =-1.96×10 J 2.0×10°J 第Ⅱ章 エネルギー

物理基礎の仕事とエネルギーの問題で質問です🙇‍♀️ （一枚目が問題で2枚目が答えです） このグラフの読み取り方が分かりません。 2F0の力を変わらず加えるのに、なぜ移動距離が0からx 0の間の値の距離をとるのですか？ 加えてる力が変わらない限り移動距離も変わらないのではない... 続きを読む

Bos | Access 3 発展問題 AN F 87 仕事と運動エネルギー なめらかな水平面上に静 止する質量mの物体に、一定の向きに大きさFの力を 2F 加えたところ, 物体は力の向きに直線運動をし,Fと物 AS For Ustacias oso 体の移動距離xとの関係は図のようになった。 Besting (1) x=0~xo, x=x0~2x.x=2x0~3x, x=3x0~4xo 0 の各区間で力がした仕事はそれぞれいくらか。 xo 2x 3x 4.xo x=xo, 2x0, 3x0, 4.x の各位置での物体の速さはそれぞれいくらか。 - 11, 2 98 ヒント 87 (1) 力がした仕事は、Fのグラフとx軸との間の面積に等しい。300

右上のθが右下の丸がつけてあるθと同じ角度になるのはわかるのですが左下の角度がθになる理由がわからないです。

と40cm の糸 下げた。 AB間 大きさ TSを はたらき, こ 成分と鉛直成 を立てる。 形は直角三角 が成立)｡ ・① ・② (3) = 0 WA 30cm a T S = 6.0× a 3 5 Proso Tsin 0 50cm 0 Ssin 0 日 01 Scoso 6.0N = 3.6N 40cm T=4.8N S=3.6N [別解 右図のようにTとSの合力は 重力とつりあうので T=6.0×13= </1/13=4.8N 5 0 (5) 0 eBu T b (4) (4) (3) 'S (3) 6.0N

おもりが棒と円盤から受ける力の大きさが垂直抗力なのはなぜですか？

40章 力学 発展例題 9 円盤上の円錐振り子 高さHの支柱に, 長さがL, 質量が無視できる細い棒の上 端を固定し、 他端に質量mのおもりをとりつける。 水平でな めらかな円盤上で 支柱を中心として, おもりを角速度ので 回転させる。 棒と支柱の間の角は, 自由に変えられるとする。 重力加速度の大きさをgとして,次の各問に答えよ。 (1) おもりが,棒と円盤から受ける力の大きさを求めよ。 (2) 指針 (1) 地上で静止した観測者には, おもりは,重力, 棒からの力, 円盤からの垂直 抗力を受け,これら3力の合力を向心力として, 水平面内で等速円運動をするように見える。 向 心力 (合力) は円の中心向きとなるので, 棒から は引かれる向きに力を受ける。 この場合の向心 力は,棒から受ける力の水平成分である。 (2) 円盤からはなれる 直前で, おもりが受け る垂直抗力が0となる。 (1) の結果を用いる。 解説 (1) 棒が おもりを引く力を S, 円盤からの垂直抗力を Scose, N. mg S Ssin はなれる直前のを求めよ。 を大きくすると,おもりは円盤からはなれる。 Y H L m METS 発展問題 H 発展例題10 円錐容器内の運動 z軸を中心軸とする頂角20の円錐状の容器がある。 容器の内 細に具の小球があ 容器の底に小さな N, 棒と支柱とのなす角を0とする。円運重力加速 半径をrとすると,r=Lsin0 なので,半 (1) 質点 (2) 質点 向の運動方程式は, mrw²=Ssine (3) この 用いて したがって, S=mLw² また、鉛直方向の力のつりあいから, Scos0+ N-mg=0 (4) 質点 COSO=H/LとSを代入して N を求めると このと N=mg-Scos0=mg-mLw²･HIL 発展 63. 物体の 端に,質量 する。 図の 内で質点王 と糸のなす とし､ 管 m (Lsind) w²=Ssinf = m(g-w²H) (2) (1)のNが0となるωを求めればよい。 4. 円筒 0= m (g—w²H) これから, w= なめ た,質量 置かれ 物体を担 さだけ ばねから 2 H 発展問題 63,

静止摩擦力と動摩擦力の問題で、(3)の解き方が全くわからないです 答えの式を見ても理解できなくて、明日がテストなので教えてください🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️

1203 応用問題 88 動く板の上での物体の運動■ 図のように,な めらかで水平な床の上に質量Mの直方体の物体A があり,その上に質量Mの直方体の物体Bを置いた。 物体Aに大きさFの水平な力を加え続けたところ, 物体 A, B は一体となって動きだし た。 物体AとBとの間の静止摩擦係数をμとし,重力加速度の大きさはg とする。 (1) 物体Aの床に対する加速度の大きさはいくらか。 床 B AED (2) 物体Bが物体Aから受ける摩擦力の大きさはいくらか。 (3)次に,物体Aに加える水平な力を大きくしたところ,その大きさが値F をこえると, 物体Bは物体Aの上ですべった。 F はいくらか。 78,79 [17 近畿大 改〕 F SC

(4)(5)が分かりません。 教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

図に示す点A,B,Cは, 点Oを中心とする半径 [m]の円周上にあり、 ∠AOB=∠BOC=60°である。強さE[Vm] の一様な電場を,半径 OAに垂直な向き,円 の面に平行に与える。重力加速度の大きさをg [m/s ] とする。 450m x 0 $ US DIA & FASCINA J30MROEN (x0)5 ( C B -- CRRHOMBOX 36 VER 60°0 60° A E .0)5 (1) この電場の中で、正電荷q [C] を帯電させた質量の無視できる小球X を, 円周にそって 点Aから点Bまで、外力を加えてゆっくりと移動させる。このとき、外力が小球Xに する仕事 Wi [J] を求めよ。 ][ ]

未知数はNとSです。 sinとcosが入っていて、どう求めたらいいのかがわかりません。 誰か教えてください🙏

N+Scost = mg Ssing-mJl²=-2² w²

物理基礎、張力について 別解の解法がよく分かりません。なぜ右図のようになるんですか？

基本例題 11 力のつりあい 天井の2点A,B から長さ30cmと40cm の糸 a b で重さ 6.0Nのおもりをつり下げた。 AB間 が50cmのとき, 糸a, b の張力の大きさ T, S を 求めよ。 指針 おもりには重力 6.0N, 張力 T, Sがはたらき,こ れらがつりあっている。 張力を水平成分と鉛直成 分に分解し,各方向のつりあいの式を立てる。 3辺の長さの比が 3:45 の三角形は直角三角 形である (三平方の定理 32 +42=52 が成立)。 解答糸bと天井のなす角を0とすると 4 sin0=- 5 水平方向のつりあいの式は Scos 0-Tsin0=0 鉛直方向のつりあいの式は Ssin0+Tcos0-6.0=0 ......3 ② ③ 式 ① 式を代入して 3 =, cos= 5, POINT ・① 1/3s-12/31=0.12/2s+1/32T-6.0=0 5 両式を連立させて解くと 3 力のつりあい 2 www a 30cm TN Tcos e Tsin 50cm S sin 0 3 S=6.0 x = = 3.6N 5 S 18: Scos o 6.0N b >>53,54 40cm 0 T=4.8N S=3.6N [別解] 右図のようにTとSの合力は 重力とつりあうので T=6.0×== =4.8N (5 b Buu 解き方 力を直交する2方向に分解し、 各方向の成分の総和=0 'S (8) 6.0N