(1)のv1を教えて欲しいです。

|11| 地上から水平より 30°上向きに、初速度 20m/sで 小球を投げ上げた。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 と する。ただし, √3 = 1.73 とする。 (1) 最高点での小球の速さ [m/s] と, 最高点に達す amo 120 m/s 268-4-4-4 30° 17 (01 (3) るまでの時間 [s] を求めよ。 (2) 最高点の高さん 〔m〕 と,投げた点から最高点までの水平距離 x1 [m] を求めよ。 -g SUPE az (+)/02\m MISMOS INI = SV

張力はTということはわかるんですけど、Nってどういう意味の英語の頭文字？なんですか？💦

指針 点Aのまわりの力のモーメントの和が0となることを用 いる｡ 解 棒ABの長さを21[m]とする。 棒AB にはたらく力は図のようになる。 並進運動し始めない条件より NA-TBcOS 30°= 0 TA + Tsin 30° - 6.0 = 0 回転運動し始めない条件より,点Aのまわり の力のモーメントを考えて 用 (34 TB sin 30°× 21 - 6.0 × l = 0 ‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒ ...... ② 2 (1)③式より TB = 6.0N (2) ②式より TA = 6.0-TB sin 30°= 3.0N thats @PENUED TH as SC (3) ①式より NA=TEcos30°= 6.0×15.2N C TA A ①1 NA 0 TB (as) TB sin 30° 30° TB COS 30 B I 16.0N 点Bのまわりの 力のモーメント を考えてもよい。 ATC1DS

力学的エネルギー保存の法則の問題(写真の赤丸の問題)について質問です。解説の「速さが最大になるときの物体の位置をとする。板を取り去った 直後とで，力学的エネルギー保存の法則の式を立てる」とは、どう言うことでしょうか。また、「物体の位置がx2のとき、重力による位置エネルギー... 続きを読む

の長さ h=250 -E 0° ngcos3 0° _mgcos30 30° 168. 弾性体のエネルギー 解答 (1) 解説を参照 (2) (4) x= mg k V= x= mg_ k m k て,x2= g 物体は重力弾性力、垂直抗力を受け、それらの力はつ りあっている。物体の位置がxのときのつりあいの式を立てる。また, 板が物体からはなれるとき,垂直抗力が0となる。(3)物体は重力,弾 性力の保存力だけから仕事をされ,その力学的エネルギーは保存される。 ばねの伸びが最大になるとき, 物体の速さは0 となる。 (4) 運動エネル ギーをxの関数として式で表し, 速さの最大値を求める。 解説 (1) 物体の位置がxのとき, 弾性力は鉛直 上向きにkx であり, 物体が受ける力は図1のよう に示される。 力のつりあいから, mg-kx-N=0 N=mg-kx ...① これから, Nxとの関係を示すグラフは、図2の ようになる。 (2) 板が物体からはなれるときは, N = 0 となる。 (3) mg 図2のグラフから, N = 0 となるxの値は, x= k 2mg k mg のとき, k 図1 Rx N x=0, x = 0 は板を取り去った位置なので、 解答に適さない。 したがって 2mg k mg (3) x=0を重力による位置エネルギーの基準とし, 板を急に取り去っ た直後と, ばねの伸びが最大になったときとで, 力学的エネルギー保 存の法則の式を立てる。 板を急に取り去った直後, 運動エネルギー, 重力および弾性力による位置エネルギーは,いずれも 0である。 ばね の伸びが最大になるときの物体の位置を x1 とすると, その位置での 運動エネルギーは 0, 重力による位置エネルギーはmgx, 弾性力 による位置エネルギーは 1/12 kx² と表される(図3)。これから,力学 図3 的エネルギー保存の法則の式を立てると, 0=0-mgx + 1/23kx120=x(kx-2mg) 1 mv² は最大値 2 (4) 速さが最大になるときの物体の位置を x2 とする。 板を取り去った 直後とで, 力学的エネルギー保存の法則の式を立てると 0=1/2mv-mgx2+1/12kx2² 1/12mmx212/2kx=-12/21(キュー)+².② m²g² mg 2mg_ k 速さが最大となるのは, 式 ② が最大値となるときである。 したがっ m²g² となる。 2k (1) 問題文の 「ゆっく りと下げ･･･」とは,力が つりあったままの状態で 板を下げることを意味す る。 NA mgs 図2 E=0 mg k F000000006 i + 1/2kx ₁² E=0-mgx+- 0 X1 1x (3) 物体の力学的エネ ルギーは, 運動エネルギ 一. 重力および弾性力に よる位置エネルギーの和 である。 第1章 力学Ⅰ 物体の位置がx2のと き, 重力による位置エネ ルギーはmgx2, 弾性 力による位置エネルギー は kx2²/2 となる。 0/1 m² の最大値を求 めるには,式 ② のように 平方完成をするとよい。 101 some きる。 体に力を加えて, 一定の いて,この力がする仕事の仕事率を求めよ。 ただし, 度の大きさをgとする。 (1) 物体と斜面との間に摩擦がない場合 (2) 物体と斜面との間の動摩擦係数がμ' の場合 →例題13 [知識] 69. 動摩擦力と仕事■ 水平面上の壁にばね定 数kのばねの一端を固定し、 他端に質量mの物 168. 弾性体のエネルギー図のように, ばね定数kのばねの 上端を天井に固定し,下端に質量mの物体を取りつける。 ばね が自然の長さとなるように, 板を用いて物体を支える。 ばねが 自然の長さのときの物体の位置を原点として, 鉛直下向きを正 とするx軸をとり,重力加速度の大きさをgとする。 (1) 板をゆっくりと下げ, 物体からはなれるまでの間で,物体 が受ける垂直抗力の大きさNと位置xとの関係をグラフで示せ。 (2) (1)の場合において, 板が物体からはなれるときの物体の位置 x を求めよ。 (4) (3) の場合において, 物体の速さが最大になるときの物体の位置 x と, そのとき (3) 板を急に取り去った場合,ばねの伸びが最大となるときの物体の位置xを求めよ 速さ”をそれぞれ求めよ。 (拓殖大改) 自然の長さ 自然の 長さ 物体 板| Os→0 ばね < 0000 X 体を取りつけた。 ばねが自然の長さのときの物 日本の位置Oを原点とし、 右向きを正とするx軸 をとる。 物体を、原点Oからx軸の正の向きに距離はなれた位置Pまで引き,静か なすと、物体はx軸の負の向きに向かって動き出し, 0から距離s はなれた位置 停止した。 この運動では,PとQの間のある点で物体の速さが最大となることが観測 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とする。 物体が位置Pにあるとき, ばねにたくわえられている弾性エネルギーはいくら 物体が0から距離 x はなれたPとQの間の任意の位置Rにあるとき, 物体の エネルギーはいくらか。 物体が静止する位置Qの座標s はいくらか。 物体の速さが最大となる位置を求めよ。 (愛知教育大

(1)で、解答はmgsin30°って書いてあるのですが、移動距離を含めず計算していいんですか？

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 す AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.810m、 m/s2 として,次の各問に答えよ。 日 (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。 -10** (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。とす (2) (3) W=Fxcose」 を用い 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、 E F=mgsin30° =40×9.8× 1 2 =1.96×102N √3 mgsin30° 2.0×10°NEの速 130° 19.8mgとす N hi mg 2mgcos30° 30° A 130° 至向題 129 FRESCA (O W'=(40×9.8) ×10×cos120° |=-1.96×10°J tum (2) 物体は、力Fの向きに10m移動しているの で、 仕事 W 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, =-1.96×10J B -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 C -2.0×10° 運動とエネルギー

どこが間違っているのか分からないので解説をお願いします🙇‍♀️ ２枚目の写真の赤線のところでN=mgとしてはいけない理由も教えて欲しいです

22* 質量mの物体と床との間の静止摩擦係数はμである。 図のように30°方向に力を加えるとき, 物体が滑り出さ ないための最大の力を求めよ。 m 130°

なぜ①+②なんですか？ 代入して求めるのではだめですか

第1章 物体の運動とエス <発展例題 18 摩擦のある斜面と2物体の運動 図のように、傾きの角が30° のあらい斜面上 に質量mの物体Aを置き, これに軽い糸をつ け, 軽くてなめらかな定滑車を通して質量 2m のおもりBをつり下げたところ, A, B は動き 出した。 A が斜面を上昇するときの加速度の 大きさはいくらか。 Aと斜面との間の動摩擦 係数を 考え方 . Aにはたらく力 分ける 斜面に平行な力 重力成分 mg sin 30° 動摩擦力 F'= N 糸の張力 T 重力加速度の大きさをgとし, 斜面は固定されているものとする。 √√3 Aの運動方程式 斜面に垂直な力 重力成分 mg cos 30° 垂直抗力 N ・B: 2ma=2mg-T ① +② から, 代入 Aの力のつりあい N = mg cos 30° 3ma=2mg- 1/12 mg/1/15.1mg √3 √√3 2 3ma=mg よって,a=13239 30° mgsin30% F'= 30° -N 解答 A,B の加速度の大きさをα, 糸の張力の大きさをTと し,A,Bの運動の向きをそれぞれ正の向きとする。 運動方程式は m N A ・A:ma=T-mgsin30° 13 mg cos30°…① 斜面方向 = √√3 鉛直方向 sin 30° 130° mg =. 11/212 cos 30°=- √3 2 139 T mg cos30° 2m One Point > 物理独特の言い回し ・なめらかな(面) ⇒ 摩擦の無視できる (面) ・あらい(面) ⇒ 摩擦のある (面) 軽い(糸) ⇒ 質量の無視できる(糸) ・小球 (または小物体) ⇒大きさの無視できる球 (または物体) 補足 糸で結ばれた じ大きさの 運動する。 糸の張力の 糸のどの部 (車 左の結果 T=2m(

物理基礎の問題です。 基本例題7の(3)の答えなんですが、式の中には有効数字3桁(34.6や2.04)まで出ているのに答えで有効数字が2桁(1.4×10²)になっているのはなぜでしょうか？ わかる方回答よろしくお願いします。

基本例題 7 斜方投射 [物理 200 水平な地面から, 水平とのなす角が30° の向きに, 速さ40m/sで小球を打ち上げた。 図のようにx軸, y軸をとり,重力加速度の大きさを 9.8m/s2 として 次の各問に答えよ｡ 指針 小球は, x 方向には速さ40cos 30° m/s の等速直線運動をし, y方向には初速度 40sin 30°m/s の鉛直投げ上げと同じ運動をする。 最高点に達したとき, 小球の速度の鉛直成分は 0 であり, 打ち上げてから地面に達するまでの時間 は, 最高点に達するまでの時間の2倍となる。 解説 (1) 速度x成分, y成分は, √3 ひx=40cos30°=40x -=20√3 2 =20×1.73=34.6m/s 35m/s v=vosino-gt=40sin30°-9.8×0.20 x 1/12-1.96=18.0m/s 18m/s =40x 625 y (1) 打ち上げてから0.20s後の速度のx成分, y成分と, 位置のx座標, y 座標を求めよ。 (2) 打ち上げてから最高点に達するまでの時間を求めよ。 (3) 地面に達したときの水平到達距離を求めよ。 af ove 40m/s Som 40m/s ~ 30° 基本問題 41,42 位置のx座標、y座標は, MONS x=vxt=34.6×0.20 =6.92m 6.9m y=uosino.t-1/2gt2 HIE =40sin30°×0.20- 29t² x 1/12/3×9 ×9.8×0.20² =3.80m 3.8m 300 (2) 求める時間は, vy = 0 となるときであり, 「vy = vosino-gt」から、小 0=40sin30°-9.8×t t=2.04s 2.0s (3) 水平方向には等速直線運動をし、地面に達 するまでに (2)で求めた時間の2倍かかるので、 x=vxt=34.6×(2.04×2)=141m 1.4×102m 2. 落下運動 17

なぜ平行方向なのに「T-20cos30°＝0」ではなく「T-20sin30°＝0」になるんですか？

例題 8 力のつりあい ② 傾きの角30°のなめらかな斜面上に重さ20Nの物 体を置き, 斜面にそって上向きに糸で引いて静止さ せる。 糸が引く力の大きさ T [N] と, 物体が斜面か ら受ける垂直抗力の大きさ N [N] を求めよ。 解斜面に平行な方向の力のつりあいより T - 20 sin 30°= 0 よって T=10N 斜面に垂直な方向の力のつりあいより N-20cos 30°= 0 指針 物体にはたらく力をすべてかく。 重力を斜面に平行な方向と垂直な方向に分解するとよ い。 図のように補助線を引いて直角三角形をつくり, 角の関係を考える。 垂直抗力 よってN=20x17N 別解 重力の, 斜面に平行な成分の大きさ Fx と,垂直な方向の成分の大きさ Fy は Fx:20= 1:2 より Fx = 10N Fy: 20 = v3 : 2 より Fy = 10v3≒17N これらを用いて,力のつりあいの式を立てる。 30% 20 sin 30° 30° 60° T Fx 重力 20N 2 20 cos 30° 130° 重力20N FyV3 F 1 10

なぜこの式になるのかが分かりません。 教えていただきたいです。

必解 40 3力のつり合い 右図のように, 3つのばねばかりを1 点でつないで引っ張ると力がつり合った。 このとき, ばねばか りAは3.0Nの目盛りをさしていた。 ばねばかり B, Cのさ す目盛りはそれぞれいくらか。 面接 (V 08 nie 0.Þ. £T€ $TTER SALM] 08.2000. F SIGLA VATRE B 90°平本 11 集合 120°コ センサー Hot Cat

NEWGLOBAL物理　128ー(4) です。 自分で解いてみたのですが、どうしても答えと合わず、悩んでいます。力学的エネルギー保存の速度のところが解答と異なってしまいました。なぜでしょうか😭 ちなみに、(1)〜(3)までは答えが同じでした。

128 力学的エネルギーの保存 右図のように、 長さのひもの一端を固定し、他端に質量mの 小球を付けて左上の点Aから静かに放す。 最下点Oを通過した後, 鉛直と角度0の点P ひもが切れて､小球はPQRと放物運動した。 点を高さの基準とし、重力加速度の大きさをg とする。 1 -P- (1) 最下点Oを通過するときの小球の速さをrを用いて表せ。 (2) 点Pを通過するときの小球の速さを gr. 0 を用いて表せ。 (3) 最高点Qを通過するときの小球の速さをg r. 0 を用いて表せ。 (4) 最高点Qを通過するときの小球の基準からの高さを.0を用いて表せ。 R