この(2)の問題の解説でy=、、、の③の式でなんでy軸の向きとayの向きが逆なのに、なぜプラスで計算されているのでしょうか？

*44.斜方投射● 図のような水平面とのなす角が30° の 斜面上の1点から,小球を斜面の上方に向かって斜面に対 して角度0,初速度 voで発射する (0°<0<60°)。重力加 速度の大きさをgとする。 () 斜面と衝突するまでの小球の運動で, 発射から時間t後の斜面に平行な速度成分 vx, 斜面に垂直な速度成分 ひッを vo, g, 0, tで表せ。 (2) 発射から斜面と衝突するまでの時間 toを ひo, g, θで表せ。 (3)発射地点から衝突地点までの斜面にそっての到達距離Rをv0, g, θで表せ。 (4)小球が斜面に対して垂直に衝突するためには, tan0の値がいくらであればよいか。 Vo ン 30° [横浜国大 改)

物理の理論的な話です。 ・フィギュアスケートで同じ角度でジャンプするときの滞空時間と跳ぶ距離は、どちらも の速さに比例しますか？ ・フィギュアスケートで同じ角度でジャンプするときの最高到達点は、踏み切ったときの速さに比例しますか？ 理由も合わせて教えてくれると幸いです。

３番、なぜF=mgtanθと言えるのですか？

機や遊具 遠心力に関係 »120||126||128| 例題31 等速円運動 石図のように,長さLの軽くて伸びない糸の一端につけ た質量 m のおもりが, 水平面内で角速度のの等速円運動を している。糸が鉛直線となす角を0. 重力加速度の大きさを gとする。 例 L 度 大 0(1 0 (1) 地上から見たとき, おもりにはたらく力の名称を答えよ。 (2) おもりから見たとき,おもりにはたらく力の名称を答えよ。 (3) おもりにはたらく向心力の大きさをm, g. 0で表せ。また,m, L, 0, 0て も表せ。 (2 (4) 遠心力の大きさをm, L, 0, ω で表せ。 また, 向きを答えよ。 解答(1) 重力, 張力 (2) 重力, 張力, 遠心力 (3) 実際にはたらく力である重 力と張力の合力Fが向心力と 張力T. となるので, F= mg tan0 また,円運動の運動方程式よ り, m(Lsin0)ω。=F したがって、 地上から 見る おもりから見る のセンサー 37 円運動では, 地上から見た 場合,実際にはたらく力の みを考え,遠心力は考えな い。物体から見た場合, 実 際にはたらくカのほかに遠 心力を考える。 の m遠心 F u ン3 遠心カ=mro'=m- F=mLo'sin0 4)f=mrw?より, mLo'sino 向きは円運動の中心0から遠ざかる向き r 向きは,円の中心から遠ざ かる向き。 重力 mg 重力 mg 2 田 0 け度大口 円解かGO遠半し動 型 の-

下から3行目の終わりからの下線部が分かりません。 下線部はどうしてそうだと言えるのですか？

物理 やや難 53. 高さ制限のある斜方投射 重力加速度の大きさを gとして,次の( 高さHの天井がある部屋で,床の点Oから小球を投 射して,天井にあてずに距離Lはなれた点Pに落下さ せるための,初速の最小値について考える。投射 角を0とすると,L=(1 ), 最高点の高さんは, h=( 2 )と表せる。天井を無視 して考えると,(1)から, θ=( 3 )。のときに, ωは最小値( 4 )となる。 このとき, 最高点の高さんは, h=( 5 )となるので, H>(5)の場合は(4)が解となる。H< (5) の場合は,小球が天井すれすれを通るときに最も v。を小さくできる。h=DHとすると, (1),(2)から, tan0=( 6 )となり, voの最小値は( 7 )となる。 )に適切な式,数値を入れよ。 Vo H h 0k L P

(1)の問題なのですが、 「kL = v0sinθ･t - 1/2gt²」では、なぜこの式なのでしょうか…？？ ネットの時点で最高地点は過ぎているため(落下し始めているため)、gをプラスに変えたりしなければいけないのかな…と思ったのですが、💦 教えていただけると助かり... 続きを読む

(3) 両者が空中で衝突するた き 1 43 パレーボールのサーブのモデル化 右図のよう た、水平面上の点Oからボールを水平となす角0の向 きに速さ めで斜方投射し, 距離Lだけ前方の点Pに ある高さL(kは定数)のネッ トを越え,さらに距 離しだけ前方の点Qより手前に落下させたい。重力加 速度の大きさをgとし,空気抵抗の影響は無視する。 (1) ネットを越えるための nの最小値を0. L, k, gのうち必要な文字であせ (2) 点Qを越えないための nの最大値を0, L, k, gのうち必要な文字で表せ、 (3)(1)と(2)を満たす めが存在するために必要な0とkの間の関係式を表せ。 け ネット あ C理) kL O L P 解説 (1) 投げてから時間tの後に,ネットの上端をちょう ど通る場合を考えると、 島高点 kL = vo sin 0.t- 1) 水平方向は等速度運動だから、 ネット 20 COs 0·t= L gL cOs 0 V 2(tan0-k) 0, 2式より,00= 1

なぜここはN=mgcosθ'になるのですか？

答: 運動の向き 5. 水平面から角度のあらい斜面 を運動する物体について, 次の問間 N いに答えなさい.ただし, 物体の質 量,重力加速度,動摩擦係数をそ mgsnd れぞれ, m,g,μ'とする. (1)物体にはたらく,重力mg·垂直 抗力N·動摩擦力F'を矢印で図に 0 mgcosd mg 2.5×3- 65 記入しなさい。

2番の解説お願いします、N=ma/cosθではいけないのですか？

慣性力 >124||125|| 128||129 例題32 右図のように,傾きの角0のなめらかな斜面をもつ 台Aの上に質量 m の小物体Bを置く。 Aを水平方向左 向きに大きさaの加速度で動かしたところ, Bは斜面 上で静止した。重力加速度の大きさをgとする。 (1) 加速度の大きさaをg. 0を用いて表せ。 (2) BがAから受ける力の大きさはいくらか。 B A 解答(1)台Aとともに運動する観測者から見ると, 小物体 Bにはたらく力は、重力, Aから受ける垂直抗力, 慣性力の 3つの力。垂直抗力の大きさを Nとすると, 鉛直方向,水 平方向の力のつり合いより, 鉛直方向:Ncosé - mg=0 ·…① *水平方向:N sin0 - ma =0 0, 2より,a=gtan0 ○センサー 38 加速度aで運動する観測 者から見ると, 質量mの 物体には慣性力子がはた らくように見える。 チ=ーma N、 Ncos0 0 Nsin0- DU (2) のより,N= mg Cos0 mg

下線部の解説お願いします。 なぜcosθとTがこのように表せるのですか？

120 張力による等速円運動 伸びない糸の一端に質量 mのおもりをつけ, 水平面内で点0を 中心とする半径rの等速円運動を行わせた。重力加速度の大きさ をgとする。 (1) 地上から見たとき,おもりにはたらく力の名称を答えよ。 右図のように,長さLの軽くて o-rー→m 13 = のとき, 角速度のをg, Lで表せ。 2 (2) r (3) 糸は, このおもりの重さの3倍の大きさの力までもちこたえることができるものと する。糸が切れないためには, 半径rはどんな範囲にあればよいか。 ヒント (3) 張カT<3mg として考える。 センサー 373

右側のx=Asinωt という変異xの式があるのですが なぜsinであることが分かるのですか？ (凄く初歩的な質問ですみません💦) sin cosを上手く使いこなせなくて困っています

等速円運動と早振動 Point 単振動 変せx= Asihat 振動教f = 気 2元 周期T - 振動教f-+- の 27 周期T= の 2て 脈動数J= 2f = 〒 Pが点O'を通過してから tis] 経過したとき正射影Qの 原点Oからの変位X [m] は X= A sinwt K)の角度のこと コギ径AMで 角速度W rad/s の等速円運動3物体 Pが Pの久軸上 円の正斜影Q 原良Oを中心とする応復 運動をする。 このような運動を単振動といい Aを振縮」1往復するの巧 要す3日時間TS)を周期 1秒間に住復する回教fを 振動教という、張動数の単位 は ヘルツ(Hz)を用いろ。単振動の周期Tと振動教fは そとの等速円運動の周期と回転教に等しいので次のような 関係式が成りたフ. と表されるこの式においてwt を位相, wを角振動数 FPoint 角振動数w- 2cf= 等 Ta か ot H 0 O 黒れは上で考えたP.Qoを周期,支との位置を表している Qo単帳動。ベ-tグラフを掴ウ A H 1 1 エ

【単振動 力学的エネルギー保存】本当に困っています。2時間ほど調べましたが、本当に単振動がわからないです。助けてください。 この問題の問4の解説で、赤マーカーの力学的エネルギー保存の式について2つ質問があります。 ①弾性力による位置エネルギーをつりあいの点基準に考えた時、... 続きを読む

図1のように、水平面と角度0をなすなめらかな斜面をもつ台があり、床に固 定されている。この台の点Pに質量の無視できるばね定数&のばねの一端を固 定し、他端には厚さの無視できる質量Mの板をはずれないように取り付ける。 さらに質量mの物体を板に接するように置いて,つり合いの位置で静止させ た。このときばねが自然長から縮んだ長さはdであった。斜面に沿って上向き をX軸正とし,つり合っているときの板の位置を原点0(X = 0)にとる。ばね はX軸方向にのみ伸縮でき、物体と斜面,板と斜面の間の摩擦および空気抵抗 は無視できるとする。板は点Pの位置まで移動することはなく、斜面は十分に 長くとってあり物体と板が斜面から飛び出すことはない。重力加速度の大きさを gとして以下の問に答えよ。解答は導出過程も含めて記述せよ。 問1 dを0,k, M, mおよびgを用いて表せ。 問2 以下の文章の (ア) から (ク) を0,k, M, m, gおよび下の文 (イ) と (エ) には下の文中 中のxから適切な記号を用いて表せ。 のTを用いること。 物体と板が離れず一体となるように手で押さえて,ばねの長さをつり合い の位置から Ad だけ縮め,静かに手を放す。はじめに,物体と板が一体と なって運動している場合を考える。板が位置X=xを通過するときの物体 と板の加速度をaとする。斜面から物体にはたらく垂直抗力の大きさは であり,物体が板から受ける力の大きさをTとすると,物体に である。また、斜面から板にはたらく (ア) (イ) はたらくX軸方向の力は