力のモーメントに関する問題です。 問題について、私は写真①のような式を立てたのですが答えが合いませんでした。どこが間違っているのかわかりません。 張力Tを水平と垂直に分け、支点と水平方向の力は捨てて垂直方向の力を取り出しました。 参考書通りの解法も理解できるのですが、私... 続きを読む

2 mg. L cos30⁰ = Tsin 60°. 21 cos30°

<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)

有効数字がわかりません。 この問題ではこのように数学が繰り上げられていますが、何を基準にしたら良いのか分かりません。

問題 ① 次の直角三角形の辺の長さ X, Yを求めなさい。 ただし必要であれば,3を1.73 として計算すること。 (1) は, 有効数字を2桁とします。 けた (1) 10 30° X Ly X = 10 cos30° = 10 x (2) (1) と同様に考えると, 解説 (1) 斜辺上にはたらく力の分解は物理の基本作業です。 斜辺と与えられた角度を はさんでいる辺は｢斜辺× cose」, もう一方の辺は「斜辺 × sine」 と覚えて 使っていきましょう。 Y = 10 sin30° = 10 x a 2 60° X √√3 2 1 2 Y SE =5√3=8.65=8.7 = 5.0 答 X = 8.7, Y = 5.0

⑶を教えてください！

基本例題16 仕事 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 AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.8 10m、 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=Fxcose」 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° =40×9.8×¹ 2 = 1.96×102N 2.0×102N 2 √3 mgsin30% 30° N ・ mg mgcos30° 30° 108 130° 基本問題 129 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 第Ⅰ章 2.0×10J (3) 重力と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° 運動とエネルギー =-1.96×10J -2.0×10³ 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 =-1.96×103 J -2.0×10³ J

この問題で、2枚目の図で長さが2lsinシータ30度になり、角度が棒を挟んで30度、30度になっている理由が分かりません。お願いします。

チェック問題 1 剛体のつり合い 標準 8分 次の図で、棒ABは長さ21で、質量mの一様な棒である。 糸は水平から60°の角度で張っている。 (1) 棒が糸から受ける張力T, 床から受ける垂直抗力N 静止摩擦力 F の大きさを 求めよ。 (2) 棒と床との間の静止摩擦 A 係数μがいくら以下になる と, 棒はすべり始めるか。 21 30° B 60°

(3)の解き方がわからないです。別解の方で解きたいのですが、なぜ別解の方の式がこのようになるのか根本的にわからないです。教えてください！

仕事 基本例題16 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 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。 Fがした仕事は何Jか。 (2) (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=Fx cose」 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° =40x9.8× 1 2 =1.96×102N 2.0×10²N v3 mgsin30° 30° mg mgcos30° 30° A 130° →基本問題 129 10m、 ? B (2) 物体は、力Fの向きに10m移動しているの で、仕事は, W=(1.96×102) ×10=1.96×10°J 2.0×10°J (3) 重力と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° =-1.96×10° J -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 -2.0×103J 第Ⅰ章 運動とエネルギー

この問題Sin30度を使ってとくみたいなんですがなぜcos30度じゃないんですか？？ 答えは49N、2.0×10^2Jです。 回答お願いします🙇🏻‍♀️💦

問2 水平となす角が30° のなめらかな斜面上で,質量10kgの物体を 斜面に沿ってゆっくりと4.0m 引き上げた。 このとき、 次の値を求めよ。 ① 加えた力の大きさ ② 加えた力がした仕事 10kg, Hu 14.0m

リードa15ページの問題です！ 14番bでは力を分解せずに解いているのに対し15番の(1)では力を分解した同方向のモーメントで解いていて、分解せずにそのまま1/2L×W-T cos30＝0で答えが出てこないのは何故ですか？

リード C 0,1 198N /第2章 剛体にはたらく力のつりあい 15 1964 基本問題 13. 棒のつりあい 長さ20cmで質量 1.0kg の一様 な棒ABの両端におもりをつるし, A から 7.0cmの点 Pにばね定数が980N/m のばねの一端をつけた。 ばね の他端を天井に固定して静かに離すと, ばねは10cm伸 び棒は水平につりあった。 A, B につるしたおもり km の質量 ma, me [kg] を求めよ。重力加速度の大きさをg=9.8m/s²とする。 a&№. (a) '///////// 60° A A 14. 棒のつりあい●長さ 0.60m, 重さ 60N の一様な棒 AB を,A端につけた糸でつる し力Fを加えて図(a)~(c) のよ うに支えた ((a) Fは水平 (b) カFは鉛直上向き (c) 棒 AB BL は水平)。 それぞれの場合の糸の張力 T 〔N〕 と F [N] の大きさを求めよ。 F 7.0cm (b) . A なすように立てかける。棒のA端から 1/31 GON ↓F 980 N/m 15. 棒のつりあい 長さ 重さ W の一様な棒AB があり,A 端はちょうつがいで壁につけられ, 他端Bは, Aの真上の壁上の点 Cに結ばれた糸により, 図に示す状態で支えられている。ただし, 棒は壁に垂直な鉛直面内にある。 0.10m B (1) 糸の張力の大きさを求めよ。 (2) 棒のA端がちょうつがいから受けている抗力の水平成分,鉛 直成分をそれぞれ Rx, Ryとする。 Rx, Ry の大きさと向きをそ れぞれ求めよ。 例題3 16. 壁に立てかけた棒のつりあい 長さ 1[m]の軽い棒 AB を, 水平であらい床と鉛直でなめらかな壁の間に,水平から 60°の角度を (c) '///////////// 45° l離れた点に重さ W 〔N〕 の A IC 13 130° 60° B 例題3 M60B 例題 3 60° PE, COBY B Na おもりをつるしたところ,棒は静止した。 (1)棒にはたらく鉛直方向および水平方向の力のつりあいの式と,点 Bのまわりの力のモーメントのつりあいの式を立てよ。 棒が壁か ら受ける垂直抗力の大きさを NA 〔N〕, 床から受ける垂直抗力の大きさをNB〔N〕 , 摩 例題 4,24

リードa15ページの問題です！！ 14番bでは力を分解せずに解いているのに対し15番の(1)では力を分解した同方向のモーメントで解いていて、分解せずにそのまま1/2L×W-T cos30＝0で答えが出てこないのは何故ですか？

14. 棒のつりあい●長さ(a) 0.60m, 重さ60N の一様な棒 AB を, A端につけた糸でつる し,力Fを加えて図(a)~(c) のよ うに支えた ((a) 力Fは水平 (b) 力Fは鉛直上向き (c) 棒 AB Bl は水平)。 それぞれの場合の糸の張力 T 〔N〕 と F〔N〕 の大きさを求めよ。 60° F (b) A 0.10m B 15. 棒のつりあい 長さ 重さ W の一様な棒AB があり, A 端はちょうつがいで壁につけられ, 他端Bは, Aの真上の壁上の点 Cに結ばれた糸により。 図に示す状態で支えられている。 ただし, 棒は壁に垂直な鉛直面内にある。 (1) 糸の張力の大きさを求めよ。 (2) 棒のA端がちょうつがいから受けている抗力の水平成分, 鉛 直成分をそれぞれ Rx, Ry とする。 Rx, Ry の大きさと向きをそ れぞれ求めよ。 例題 3 (c) A C 130° A 60° 45° B 例題 3 30° B

（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