物理の斜面での仕事の問題です。 ⑷で摩擦力が働いているのにマイナスにならない理由はなんですか？ 解説お願いします！

って質量20kgの物体をゆっくり引き上げる。 重力加速度の大きさを比 9.8m/s2 とする。 56. 仕事の原理 水平面と30°の角をなすなめらかな斜面にそうである。 20kg 学 sect a (1)引き上げるために必要な力F [N] を求めよ。 (2)斜面にそって 10m 引き上げるのに必要な仕事 W [J] を求めよ。 30° ③3 この物体を同じ高さまで斜面を利用せず,鉛直上方に引き上げるのに必要な仕事 W' [J] を求め 合 よ。 斜面と物体との間に摩擦があり、動摩擦力が22N であった。 斜面にそって10m 引き上げるのに 動摩擦力が22N 必要な仕事 W" [J] を求めよ。 例題 22

なぜ答えが斜面にそって下向き3.0メートル毎秒になるのですか

傾きの角が30° のあらい斜面上にある重さ 入間27 10N の物体を, 斜面にそって上向きに 2.0N ☆ の力で引いて静止させる。 物体にはたらく 静止摩擦力はどの向きに何 N か。

高一の物理基礎の力学的エネルギーの保存というところです。(2)の答えがなぜマイナスになるのか教えてください。お願いします🙇

79 保存力以外の力が仕事をする場合 z 1.86 図のように床と斜面がつながれてい る。床のAB間はあらいが,他はな めらかである。 床の一部分にばね定 数 4.9× 102N/m のばねをつけ, P p B 端に質量 0.10kgの物体を押しあて あらい面 て ばねを0.10m縮めた。 AB間の物体と床との間の動摩擦係数を 0.20 距離を10m, 重力加速度の大きさを9.8m/s^ とする。 (1) ばねを解放したとき、物体が点Aに達する直前の速さ vA [m/s] を求めよ。 (2) AB間で動摩擦力がした仕事 W[J] を求めよ。 (3) 物体は点B を通過後、斜面を上がり、最高点Cに達した。 Cの 床からの高さん [m]を求めよ。 79 (1) 7.0m/s (2) -2.0J (3) 0.50 m

（4）の答えに書いてあることがわからないので教えてください。

91 油膜が水面に広がっていて, 空気中での波長 6.0×10mの光がこの 油膜へ垂直に入射している。空気 水,および油膜の屈折率はそれぞれ 1.0, 1.3 および.5とし、空気中の光速を 3.0×10m/s とする。 (1)油膜中での光の速さと波長はいくらか。 (2) 油膜の表面と裏面で反射した光が干渉によって強め合う膜の最小の 厚さはいくらか。 A3) 油膜の厚さを前問の状態から厚くしていった場合, 次に強め合う膜 の厚さはいくらか。 (4) 波長 6.0×10^7mの光では強め合い, 波長4.5×10m の光では弱 め合う膜の最小の厚さはいくらか。 (京都府大)

光の干渉と回折の問題です。 なぜ光Iは屈折率が小→大、光Ⅱは大→小と判断できるのでしょうか。教えてください🙇🏻‍♀️

4 空気中にある厚さ d, 屈折率nの薄膜(表面と裏面は平行)の表面に, 単色 光を垂直に当てた。 表面で反射する光 I と, 膜に入って裏面で反射し、 再 び空気中に出てくる光Ⅱとの経路差と光路差はいくらか。 また,光 I と 光IIの反射による位相の変化はどうなるか。 n d 1 明線となる条件は 「経路差=mi」 3 光路長=屈折率× 距離 =nd 中央の明線はm=0 であるから,その隣 の明線は =1である。 したがって |PS1-PS2|=入 入の1倍 4 図より, 経路差 = 2d, 2 明線となる条件 「dsin0=m入」 より (2.0×10-) ×sin30°=2入 よって =5.0×10-7m 光路差 = 屈折率 × 経路差 = 2nd 光Iは屈折率小大の反射なので, 位相 がずれる (半波長分変化する)。 光Ⅱは屈折率大小の反射なので, 位相 は変化しない。

次の青線部分はもうそう言うものなのでしょうか？

[知識] 148. 動滑車 図のように,定滑車と動滑車を組みあわせた装置 を用いて,質量30kgの物体をゆっくりと1.0mの高さまで引き 上げた。 人がひもを引いた長さはいくらか。 また, ひもを引く力 がした仕事はいくらか。 ただし, 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とし,滑車やひもの質量は無視できるとする。 定滑車 動滑車 30kg |1.0m

問題には直接関係ないのですが、B→Cの反応が等温変化なのにグラフが直線なのはなぜですか？ 等温変化のときは曲線だと覚えていたので違和感があります...

262 ここがポイント 理想気体の状態方程式は、気体の圧力を、体積をV,物質量をn, 気体定数を R, 絶対温度をTと すればV=nRT である。 特に,単原子分子であれば、その気体の内部エネルギーは U=12nRT=123Dで与えられる。 解答 (1) グラフより pv=pc なので, pc を求めればよい。B→Cは等温変化で あるから, ボイルの法則を B, Cに適用して pcx(10×10-2)=(2.0×105)×(5.0×10-2) pc=pv=1.0×10 Pa また,状態方程式を用いて PDVD 1XRTD よって TD=PDVD R (1.0×10)×(2.5×10-2) (W 8.3 3.0×10²K)--W+0= TЯ-40 (2)状態Aの温度を TA とすると 3 AUDA = 1/2× -×1.0×R(TA-Tb) 状態方程式を用いて DAVA TA=- 1.0×R' VA=VD であるから = PDVD Tb=- 1.0×R AUDA-RTA-TH =R (DA― DD) × VA R 01+0=ULT PA-VA-PPT - VALPA-PD) 100XRTLST YoxR = 12 ((2.0×10)-(1.0×10×25×10の人 = 3.75×10°≒3.8×103J 東日 直頰 (3) 右図 V(X10-2m³) ボイル・シャルルの法則を用いて, 状 態 A, B, C の温度 TA, TB, Tc を求 める。 10 7.5 (1)より,T= 3.0×102K であるから T=2Tn=6.0×102K 5.0 B D 2.5 T=Tc=2T=4Tb=12×102K A→B, C→Dは定圧変化であるか ら, シャルルの法則が成りたち, Vと 0 3.0 6.0 9.0 12 Tは比例関係となるので, グラフは原点に向かう直線となる。 T(X10²K) FUL

物理基礎の運動方程式の問題です。素朴な疑問なんですが、AがBを押す力はなぜ20Nではないのですか？ 教えていただけると嬉しいです。

例題 解説動画 第Ⅰ章 運動とエネルギー m/s2 とする。 口の合力は, 基本例題 11 接触した2物体の運動 水平でなめらかな机の上に,質量がそれぞれ2.0kg, 受けたとき, 生 F2 F₁ 3.0kgの物体A,Bを接触させて置く。 Aを右向きに制 20N の力で押し続けるとき, 次の各問に答えよ。 (1) A, B の加速度の大きさはいくらか。 (2)A,Bの間でおよぼしあう力の大きさはいくらか。 指針 2つの物体が接触しながら運動して いるとき, 作用・反作用の法則から, 2つの物体 は,大きさが等しく逆向きの力をおよぼしあって いる。 A, B が受ける力を図示し, それぞれにつ いて運動方程式を立て, 連立させて求める。 ■解説 (1) AとBがおよぼしあう力の大 きさをF〔N〕 とすると, 各物体が受ける運動方 係数が0.60 の 。 動摩擦係数が にあるとき, 大 B けて落下して 物理 AF[N] [F[N] |a[m/s] 20N → 基本例題12 連結された物体の運動 20N 基本問題 87,96 B 向の力は,図のようになる。 運動する向きを正 とし,A,Bの加速度をα 〔m/s2] とすると,そ れぞれの運動方程式は, A: 2.0×a=20-F ... ① B:3.0×α=F 式 ①,② から, a=4.0m/s2 (2) (1)の結果を式 ② に代入すると, [И]V 3.0×4.0=F F=12N Point A, B をまとめて1つの物体とみなすと, 運動方程式は, (2.0+3.0)a=20 となり,a が 求められる。 しかし, F を求めるためには, 物 体ごとに運動方程式を立てる必要がある。 ・大 例題 基本問題 88, 92 =説動画 図のように, なめらかな水平面上に置かれた質量 M [kg] の物体Aに軽い糸をつけ、軽い滑車を通して他端に質量 M[kg] A 問題 85, 88,90

なぜ式1を式2で割るのでしょうか？

解 おもりAをつるしたとき, Aには弾 力 FAと重力 WA がはたらき,これらがつり あうので 31. Point! 2つのおもりについて、それぞれ重力 と弾性力がつりあう。弾性力はフックの法則 「F=kx」 を用いるが、はばねの全長ではな く、伸び(全長自然の長さ) であることに注意 する。 33. Po 弾 と 重さを V からL F=kL 弾性力 F おも FA-WA=0 よって FA=WA W 重力 W これにフックの法則 「F=kx」, 重力 「W=mg」 問題の を代入して ねの (0.38-1) = 2.0×9.8 ・① り 同様にして,おもりBをつるしたときについて k(0.45-1)=3.0×9.8 ・② ①, ①,②式を辺々わると (イ) 問 k(0.38-1) 2.0×9.801 もり = k(0.45-1) 3.0×9.8 3.0X(0.38-1)=2.0×(0.45-1) 1.14-0.90=3.0-2.00 よって1=0.24m の値を①式に代入すると k(0.38-0.24)=2.0×9.8 k=19.6÷0.14=140=1.4×100=1.4×102N/m 補足1 ばねの伸びは 全長 (0.38m) 自然の長さ (Z[m]) なので (0.38-1) [m] となる。 B についても同様。 い ね 図 の

まるで囲った図の重力の分解で重力とy方向に分解した力との間の角がなぜθになるかわかりません。 教えてもらえると嬉しいです。

問題 66 68 鉛直方向: Tsin60° + Tzsin30°-10=0 (2) おもりが受ける力は,図2のようになる。 力のつりあいから 水平方向: Tacos 30°Tcos60°=0 Tsin 60° TA ③ T2sin 30° ...4 T. 60° 30° 式 ③から, Ticos 60° T2cos 30° √3 2 T₂-2 T₁ =0 T=√3T2 ...⑤ 解説(1) 物体は, 重力, 垂直抗力, 弾性力を受け,それらの力はつ りあっている(図)。 弾性力をFとすると, 斜面に平行な方向での力の つりあいから, 垂直抗力 mgsin 0- F-mgsin0=0 F=mgsin0 式④から, 図2 10N √3 T₂ 2 -T₁+ 2 -10=0 mgsino x k これに式 ⑤を代入して、 √√√37₂+-10=0 T2 (2) ばねの縮みをxとする。 (1) の結果を用いて, フックの法則 「F=kx」 から, kx=mgsino 67.2物体のつりあい mg 2=5.0N 2 解答 したがって T=√3T2=1.73×5.0=8.65N 8.7N (1) mg 2 m (2) 2 (3) おもりが受ける力は, 図3のようになる。 力のつりあいから, 水平方向: T2- Tsin45°=0.⑥ T₁ Ticos 45° T₁ 鉛直方向: T, cos 45°-10=0.⑦ 式⑦から, 1-10=0 √2 T=10√2=10×1.41=14.1N 式⑥から, 45° 45°mans 484177₁sin45° T₂ 14 N T₁ T2- -= 0 T₁ 10/2 Tz= = √2 √2 -=10N 【別解】 (1) 図4のよ うに, T., T2の合力と重 力はつりあっている。 し たがって, 0-8001-21+ 指針 台車が受ける力を図示し, それらを斜面に平行な方向と垂直な 方向に分け, 平行な方向での力のつりあいを考える。 なお, 軽い糸は, その両端につながれた台車, おもりに同じ大きさの力をおよぼしている。 解説 (1) 糸の張力の大き さをT とすると, 台車, おも りが受ける力は,図のように 示される。 重力の斜面に平行 な方向の成分は, mgsin 30° であり,その方向での力のつ りあいから, 垂直抗力 T \T_ mgsin30° 4300 Mg mg cos 30° 30° mg 斜面に垂直な方向では. 台車が受ける重力の成分 と、 垂直抗力がつりあっ ている。 糸の張力を求め るには,斜面に垂直な方 向での力のつりあいの を立てる必要はない。 別解】 (1) 直角三角形 この辺の長さの比を利用 て、 重力の斜面に平行 方向の成分 (W) を求 ることもできる。 合力 ① 力①合力( T-mgsin30°=0 T=mgsin30°= mg W. 30° T IXPA 2 み 60° 60° Tz T=T2=10N 3 \30② 160° ② F① 45° (2) おもりが受ける糸の張力の大きさは,台車が受ける張力に等しい。 おもりの質量をMとすると, おもりが受ける力のつりあいから, ② <30° mg ① (2) 図5のように,T, T-Mg=0 Mg=T= mg 2 M= T2 の合力と重力はつり T₂ m 2 mg: Wx=2:1 mg あっている。 68. 弾性力と垂直抗力 Wx= 2 T=10x1 √3 × 図410N 図510N 8JJY 図6 V10N =5.0√3 =5.0×1.73=8.65N 8.7N 7-10x=5.0N (3) 図6のように, T., T2 の合力と重力はつりあっている。 T=10×√2 =10×1.41=14.1N 14N T2=10N 66. 斜面上での力のつりあい 解答 (1) mgsin0 (2) mgsind k 指針 物体が受ける力はつりあっており、斜面に平行な方向について, つりあいの式を立てる。 (1)~(3) それぞれ三 角形の辺の長さの比を利 用して求めている。 解答 (1) 1.0×102N/m (2) 10kg (3) 49N 指針 (1) フックの法則を用いる。 (2) おもりが受ける重力の斜面に 平行な方向の成分と, ばねの弾性力とのつりあいから おもりの質量を 求める。 (3) ばねの伸びは (2) のときと同じなので, 弾性力は変わらない。 弾性力と,重力,垂直抗力のつりあいの式を立てる。 解説(1) ばね定数をkとすると,フックの法則 「F=kx」 から, 10=kx0.10 k=1.0×10°N/m (2) おもりは箱の右側の内壁にちょうど接しており、右側の内壁から は垂直抗力を受けない。 おもりが受ける力は、 図1のように示される。 ばねの弾性力 F は, 「F=kx」 から, F=(1.0×102) x 0.49=49N おもりの質量をm とすると, おもりが受ける斜面に平行な方向の力 のつりあいから, 49-m×9.8sin30°=0 m=10kg ◎問題文では,ぱ びの単位が cm で れているので,m てフックの法則を F[N] 000000 図1 mx 30° 30° mx9 √3 (2) 別解 (2) 直角三角形の辺の長さの比を利用して, 重力の斜面に 平行な方向の成分 (Wx) を求めることもできる(図2)。 図2 (1 mx 42