五番の回答が2個あるのは後を見すえてでしょうか？ また、六番も分かりません

6 加速度運動 5. 方投射と自由落下等加速度直線運動〉 同時に動きだした2つの小球の衝突について考える。 図1、図 2のように、水平方向右向きに。 鉛直方向上向きにy軸をと る。時刻10 で 原点Oから小球Pをx軸の正の向きから角 (0°<8<90°)の向きに、速さ(0) で投げ出す。 ここでは 反時計回りを正とする。 重力加速度の大きさを」として、次の間 いに答えよ。 ただし、小球はxy面内でのみ運動し、空気抵抗は ないものとする。 まず。 図1のように小球を投げ出すと同時に、 小球Qを 標 (a,b)から静かに落下させた。ただし、40b>0 とする。 (1) 投げ出した小Pが小球Qと衝突するまでの時刻におけ る小球Pの座標を求めよ。 (2) 投げ出した小球Pがによらず小球Qと衝突するための tan を求めよ。 次に、 図2のように, 原点を通り軸の正の向きから角 (0°<a<90°傾けた、なめらかな斜面を設置した。 ただし, α は時計回りを正とする。 小球Qを原点Oに置き、 小球Pを投げ出 すと同時に小Qを静かにはなすと, 小球Qは斜面をすべり始め た。 小球 P h 18 a 図1 小球 Q 図2 小球 Q 小球 P 斜面 (3) すべり始めた小球Qが小球Pと衝突するまでの時刻における小球Qの座標を求めよ。 (4) 投げ出した小球Pが、によらず小球Qと衝突するための tan を求めよ。 6. <斜面への斜方投射> 図のように水平と角度 0 (0) をなす斜面上の原点O から、斜面と角度をなす方向に初連量の小 球を投射した。 原点から斜面にそって上向きにx軸を. 斜面から垂直方向上向きにy軸をとる。 斜面はなめらか で十分に長いものとする。 重力加速度の大きさを」とし、 空気抵抗はないものとする。 また、角度0とは <8+α < 21/2の関係を満たすものとする。 〔23 富山県大〕 (4) 小球が斜面と衝突する時刻を求めよ。 (5) 小球が斜面と衝突する点の原点からの距離を求めよ。 (6)距離が最大となる角度αを求めよ。 小球が斜面に対して垂直に衝突した場合について考える。 (7)角度αと8の関係式を求めよ。 (8) 小球が斜面に衝突する直前の速さをを用いて表せ。 7. 〈斜面をのぼる小球の運動> 水平な面(下面)の上に、高さんの 水平な平面(上面)が斜面でなめらか につながっている。 図に示すように x.y.y軸をとり、斜面の角度はx軸方向から見た断面 である。 下面上でy軸の正の向きに 軸とのなす角を0. として、質量 mの小球を速さで走らせた。 な お, 0 <6<90° かつ0 とし、小球は面から飛び上が 力加速度の大きさをgとし、 斜面はなめらかであるとす 次のアイに入る最も適当なものを文末の ウクに入る数式を求めよ。 (1) 斜面をのぼりだした小球は、x軸方向にはア る。 小球が斜面をのぼりきって上面に到達したとき ウy成分の大きさはエ(のぼりきる前 また、斜面をのぼり始めてから上面に到達するまでに 小球の進む方向とy軸とのなす角度を とすると, なる。 (2) 初速度の大きさを一定に保ちながら, 0, 0 さいうちは小球は上面に到達した。 しかし. 8, があ ずに下面にもどってきた。 このときのの満たす 0.0 のとき小球が斜面をのぼり始めてから再 クである。 ア イの選択肢 時刻における小球の位置のx座標, y座標を示せ。 時刻における小球の速度の成分 成分を示せ。 小球を投射した時刻をt=0 とし, 小球が斜面に衝突するまでの運動について考える。 小球にはたらく重力の成分 成分を示せ。 ① 等速度運動 ②加 ③ 加速度 -g cos の等加速度運動 ④ 加 ⑤ 加速度 α- sin 9 の等加速度運動 ⑥ 加 加速度 α- 9 tano この等加速度運動

何回やっても囲んである部分の式を立てれません、、モーメントは力×(うでの)長さということは分かってますが、つり合いの式を立てるのに苦戦してます、、 分かる方お願いします🙇

体のつり合い 31 となり、B 点では棒が右へ滑るはずだから、摩擦力の向きは 左向きである。 床と壁からの垂直抗力をN, N' とおく。 8. の と床からの摩擦は最大 N IG mg 上下のつり合いより N-mg ---D A点のまわりのモーメントのつり合いより mg.cos 6+uNI sin 6.- Nl cos 0. ①を代入して, 両辺を mgl cos 8。 で割ると 1 tut +μtan 6, 1 ..tan 0,= 2μ なお、左右のつり合いより N' =μN=μmg #N mg とμNは時計回り モーメントで、仲間。 左右や上下を意識 するのは力のつり合い N' が右向きであることから,摩擦力は左向きと判断してもよい。 友回:mg=N Q&A 05

(6)で磁場による力が働いているのにエネルギー保存則が成り立つ理由を教えてください

(4)(ア)から(エ)の全区間でコイルに生したジュール熱の総量を求めよ。また、この総量とコイ ルの速さを一定に保つために作用させた外力との関係を述べよ。 129. 〈斜面上を動く正方形コイルに生じる誘導起電力〉 図のように、水平面となす角度が ⑥ (0x0<)の十分 長い斜面がある。この斜面に、質量がm, 電気抵抗が R, 磁場 B JAC [21 高知大改 A D 1 m.R B M x 0 1辺の長さがdの正方形の1巻きコイル ABCD を置く。 いま、斜面にそって下向きをx軸にとる。斜面上のx≧0 この領域には、面と垂直上向きに磁場があり,その磁束密度 の大きさはxの関数として, B=kx で与えられる。 こ ここでは正の定数である。 コイルの自己インダクタンス, およびコイルと斜面の間の摩擦力はないものとする。 重力加速度の大きさをgとする。 初めに、コイルの辺BCがx軸と平行で,辺AB と辺 CD の位置が,それぞれ, x=0 と x=dになるように置いた。 この状態から, コイルを静かにはなしたところ, コイルは辺 BCがx軸と平行なまま。斜面にそって下向きに動きだした。 辺ABが位置 xにあり,速さで運動している瞬間について,(1)~(6)に答えよ。答えの式 は,m,g, R, k, x, devのうち必要なものを用いて表せ。 (1) 辺ABの両端に生じている誘導起電力の大きさ V」を求めよ。 また, 電位が高いのは端A と端Bのどちらか答えよ。 (2) コイルに生じている誘導起電力の大きさ Vを求めよ。 Xxx dayRoux よって、 E=Bwx OPの電力の大きさV[V] とれるから V-12/Baw まるようになるか OPのである。 P(W) 抵抗で R に流れる電流の大きさ であるから 受ける力の式「F= (4)の向きが②だから、フレ 仕事率(W) は、 (7) Baw Ba 131〈相互誘導〉 2 AR ファラデーの電磁誘導の法則 比較する。 が流れているコイル <コイル」を貫く磁束のは、 SISL N₁ 電流が

この問題の(2)でのA端のまわりの糸の張力のモーメントなんですが、Tsin30°×2l(←エル)だと思ったんですけど先生からT×2lsin30°だと教わりました。2lをどう分解したのかが全然分かりません。教えてください。あと、Tを分解しちゃダメなんですか？それもお願いします。

図1のように,長さ21〔m〕,質量2m[kg] の太さの無視できる一様な棒ABのB端から 12 [m] のところに,大きさの無視できる質量m[kg] のおもりを取り付けた。この物体について 次の問に答えよ。ただし、重力加速度の大きさをg〔m/s2] とする。 ☆() 物体全体の重心の位置は,A端からいくらの距離にあるか。 次に,図2のように, 粗い垂直な壁上の点Cと図1の物体のB端を軽い糸で結び, A端を壁に 触れさせたら,物体は水平になってつり合った。 このとき, B端につけた糸は水平方向と30°の 角度をなしていた 糸の張力の大きさをTとする。 A端, およびB端のまわりの、糸の張力のモーメントを それぞれ求めよ。 ただし, 反時計回りを正の向きとする。 (3)物体にはたらく糸の張力,垂直抗力および静止摩擦力の大きさをそれぞれ求めよ。 垂直抗力と静止摩擦力の合力が水平方向とのなす角を0として, tan 0 の値を求めよ。 2-2 B 21. 21 図 1 図2 30° B

この例題⑵の黄色のマーカーで引かれている部分がわからないので教えてほしいです。

あらい水平面上を,質量m[kg] の物体が右向 きに速さ vo〔m/s] で動き出し, ある距離を進んで 静止した。物体と面との間の動摩擦係数をμ' 重力加速度の大きさをg〔m/s2〕とする。 (1) 物体の加速度の向きと大きさを求めよ。 m Vo-> v=0 (2) 物体が動き出してから静止するまでに進んだ距離 [[m] を求めよ。 解答 (1) 物体には, 重力 mg 〔N〕, 垂直抗力 N[N] および動摩擦力F'〔N〕がはたらく。 ・鉛直方向の力のつりあい N=mg →正 垂直抗力 N • 動摩擦力の大きさ F'=μ'N=μ'mg ひ 右向きを正の向きとし, 加速度をα 〔m/s2〕 とする。 物体の運動方程式 (水平方向) は, 動摩擦力 F' ma=μ'mg 動摩擦力は左向きをつける よって, a=-μ'g[m/s] 左向きにμ'g[m/s2] (2) 動き出してからの変位がx=l[m] のとき, v=0m/s これらとa=-μ'g[m/s] をv-v2=2axに代入して 002 02-vo2=-2μ'gl よって,2μ'g ・〔m〕 運動の向き と逆向き 重力 mg 物体が右向きに動いているから といって, 右向きに力がはたら くとしてはならない!

この⑶の問題の解説についてなのですが、青線で引いてある部分の35×Xの意味がわからないので教えてほしいです。

35弾性力と力のつりあい 水平な床の上に質量 0.50kgの物体が ある。 これに自然の長さ45cm, ばね定数 35N/m の軽いばねをつけ, 鉛直上向きに引き上げる。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) ばねの長さが55cm のとき, 物体がばねから受ける弾性力の大 きさは何Nか。 (2) (1) のとき, 物体が床から受ける垂直抗力の大きさは何Nか。 (3) ばねを引く力を徐々に大きくしていくと, 物体は床から離れた。 物体が床から離れる直前のばねの長さは何cmか。 0000 0.50kg 1,3, 例題11 ヒント (3) 床を離れる直前に,床からの垂直抗力の大きさはONになる。

（1）がなぜ答えの式になるか分からないです

水平な直線レール上を自由に動くことができる電 車の天井の点に,長さの軽いひもの一端を固定 し,他端に質量mの小球をつけた。 電車が一定の 大きさ Aの加速度で水平方向に等加速度直線運動す るとき,図1のように,電車内から見て小球を静止 させたところ, ひもと鉛直線のなす角がαとなっ た。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 電車の加速度の大きさ A を求めよ。 次に, 図2のように, 大きさ A の加速度で等加 |速度直線運動している電車内から見て, 小球が点 0を通る鉛直線を横切るように, 小球を見かけの 重力の方向に対して垂直な面内で等速円運動させ |た。このとき中心軸が鉛直方向から角 αだけ傾い |た, 速さVの円錐振り子となった。 (2) 電車内から見た小球の円運動の速さVを求め よ。 (3) 電車内から見た小球の円運動の周期Tを求め よ。 ヒント (2) 小球は見かけの重力と張力の合力を向心 力として等速円運動している。 m 図1 図2 解答 (1) gtan a (2) tana gl (3) 2πcosa g 指針 電車内の観測者には,小球に慣性力と重力の合力である見かけの重力がはたらいて いるように見える。 見かけの重力の方向を鉛直下向きとみなして力のつりあいや運 動を考える。 解説 (1) 電車内の観測者には,図a のように小球にはた らく張力と重力と慣性力がつりあっているように見え る。図aより 張力 tana = mA mg よって A=gtana 慣性力 A

3つの鞄は全て同じものだとして、どれが2秒後にいちばん早いか(向きは関係ない)を決める問題です。 最初の速度は全部0です。 斜め向きの力の計算方法と、力からスピードを求める方法を教えてください。

A B 12.25N 12.25450 10 N 1107N 7-07 D 6 N 10 N AN C 10 N 15di 6 N 11909 301 160 6 N

(f)なのですが、Iが正なのを考慮していると思うのですが、各電圧の正負がいまいちわかりません。詳しく解説お願いします。

東京工業大 東京工業大 問題 25 27 ロックどうし及び も傾くことはな =4の場合のみ T" 壁 2 (50点) 図1のように,長さの導線ab, cd と長さlの導線bc を直角につないで 作ったコの字形の導線 X を,水平に固定された直線状の導線Yにつり下げて 作った長方形の回路 abcd を考える。 Yの区間 adの一部は電池, 抵抗器, コイ ルスイッチで作った装置Zで置き換えることができ, Yの両端は絶縁されて いる。XはYを軸に滑らかに回転できるが, 平行移動や変形をしないものとす る。なお, YとZは動かない。 ab, cdの質量は無視でき, bcの質量はmであ り、重力加速度の大きさをとする。 また、磁束密度の大きさがBである鉛直 上向きの磁場が一様に存在している。 導線の太さと電気抵抗, コイル以外の自己 インダクタンス, 電池の内部抵抗, 空気抵抗はすべて無視できるものとする。 回路を流れる電流の正の向きをa→b c d と定める。また,aを通る鉛直 方向の直線と abがなす角を0とし,a から bに向かう向きが鉛直下向きのとき =0であり,ab→c→dの向きに回る右ねじが進む向きを正の向き と定める。さらに,Xの角速度をωとし, 微小な時間 At の間に が △0 だけ変 である。 化するとき,ω= も静止したまま At Asstod 9 を用いて表せ。 の大きさを, つなぐ糸の張力 Mがある値 M min 巨囲でどのように は 0 の値によっ Y d Z A AB a b m C X 図1 [A]図2のように、電圧Vの電池,抵抗値Rの抵抗器 スイッチSを使って 作 adの一部を置き換える。 スイッチをp側に入れると抵抗器のみ 2024年度 前期日程 物理 2024年度 前期日程 物理

解説見てもわかりません😭 (1)1.0×10^-2m以上 (2)7.0×10^-2m

106 浮力 質量 10kgの鉄を薄く延ばして箱船をつくりたい。 (1) 一辺が 1.0m の正方形の箱船をつくりたい。 船を浮かせるためには,箱船の深さをいくら以上にしなければ ならないか。 ただし, 水の密度を1.0×10°kg/m² とする。 10 kg A D E N 20 AN 10 (2) 質量 60kgの人が乗るためには, 箱船の深さをいくら以上にしなければならないか。 x