糸に沿った方向には加速度の成分が存在すると有りますが、何故言えるのですか 非慣性系から見れば、遠心力を分解して釣り合いを考える事が出来るのは分かるのですが、慣性系での説明が分からないです。 定性的でしょうか。

解答 円運動の半径は Lsin 0ゆえ, 中心方向の加速度は = d中心 よって, =Lsin ・w2 である. 運動方程式より (1) 接線方向: m 0=0 中心方向: mxLsin0w=Ssin0 鉛直方向: m0 Scos-mg mg S=- g W 9 cos (4) o V Lcos 0 なお,糸に沿った方向にも加速度の成分が存在す るため、糸に沿った方向のつり合いの式を立てるの は誤りであることに注意. L 心 Lsin 0 S mg

この問題で分からないところがいくつかあります ①重力が働いているのは、なぜ床に面しているBではないのか。 ②垂直抗力がBにかかるなら、同じようにそこに重力が働かないのか。 ③Aは時計回りに回転しているのに、なぜ重心は反時計回りに回転しているのか。 一応この動画のリンクを貼... 続きを読む

練習 水平面上で長さ1.0[m]、 重力の大きさが50[N] の一様でない棒が置かれている。 一端Aを少し持 ち上げるには、 鉛直上向きに20 [N] の力を加える 必要がある。 (1) 棒の重心のBからの距離を求めよ。 AA 20[N] 1.0[m] 90 1.0×20=xx50 C 力のモーメントのつり合い G x=? N X= 20 50 B =0.4 50[NJE 家庭教師 個別教室 のトライ

矢印のところの連立方程式が何回解いても答えのようになりません。途中式を知りたいです🙇‍♀️

の 0800- 真) (E) 39 (1) 力を図示すると, 右のようになる。 1 0 力のつり合いより T ... 鉛直方向 Tcos 0 + Nsin0 = mg …① N ... 水平方向 ・・・ Tsin0 = Ncos0+mrw2... ②A 半径r = lin0 であり, ①,②を連立方程式と 遠心力 mro2 して解くと (sin' 0 + cos' 0 = 1 を用いる) 力が増えても T=m (g cos0 +lw'sin'0) ③ mg 考え方は同じ N=m(g-lω'cos 0) sin 0

鉛直上向に65Nで鉛直下向きに49Nなので加速度は下向きでないと釣り合わないと思うのですがなぜ上向なのですか？

せん。 68 運動方程式 質量 5.0kgの物体に糸をつけて鉛直上向きに 65Nの 力で引くときの加速度αはどの向きに何m/s' か。 重力加速度の大きさを 9.8m/s^ とする。 69 運動方程式 図のように,質量m[kg]の物体を板の上 した 65 N )5.0kg 例題 13 a[m/s2]

（2）はこのようなやり方でも合ってるんでしょうか？？教えてください

例題 解説動画 基本例題29 円錐振り子 図のように、長さLの糸の一端を固定し, 他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を0, 重力加速度の大きさをg として, 次の各問に答えよ。 出した。 X(1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2)円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 指針 地上で静止した観測者には, おもり は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として,水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1)では,鉛直方向の力のつりあいの式, (2) では,円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。なお,円運動の半径はLsin0 である。 解説 (1) 糸の張力の大き 基本問題 210 211 212 .00S 00 TH g m m(Lsin0) w²=mg tane w= L cose 2 Lcose =2π w 周期Tは,T= 第Ⅱ章 力学Ⅱ 別解 (2) お (2) おもりとともに 0 さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scoso S 円運動をする観測者 には、Sの水平成 と遠心力がつりあっ てみえる。 力のつり あいの式を立てると L m (L sine) w² 0 Scoso-mg=0 S=mg SsinO mg cose (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0=mgtan0 が向 心力となる。 運動方程式 「mrw²=F」 から, Ssin0=mgtan (2)の運動方程式と同じ結果が得られる。 m(L sine) w²-mgtan0=0 Point 向心力は、重力や摩擦力のような力の 種類を表す名称でなく,円運動を生じさせる原 因となる力の総称で、常に円の中心を向く。 mg

考え方がわかりません 教えてください

20 【3】 斜方投射と相対速度 ▶p.10, 23 5 図のように水平方向にx軸, 鉛直方向にy軸をと る。 原点Oに小球 A, 原点から水平と0をなす方向 にL離れた点P (Lcos 0, Lsin0) に小球Bがある。 t = 0 の瞬間, OからPに向けて大きさ V の初速 度で小球Aを打ち出し, 小球Bを自由落下させた。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 y P(L cos 0,L sin 0) Vo 0 L x (1) 小球を打ち出した直後の時刻 t における A, B の速度のx成分, y 成分を求めよ。 (2)t におけるBから見たAの相対速度の成分, 成分を求めよ。

物理の質問です。 解説の2行目に書いてある、棒はPを鉛直上向の抗力で支える。のところの意味が分かりません。棒から鉛直上方向に力が出ているのなら、図の下向きに伸びてるmgの矢印は斜めを向いていなくて良いんですか？お願いします

垂直抗力 11* (1) 棒に働く力は右のようになる。 棒はPを鉛直上向きの抗力 mg で支え, その反作用を受ける。 図中の下向き mg が それである。 Aのまわりのモーメントのつ り合いより Mg・1/2 cost+mg. 1/2 coso=Rlsin 0... ① (M+m)g ∴. R= (M+m)g cos 2 sin = 2tan 0 BR 水平方向のつり合いより, 静止摩擦力F は (M+m)g F=R= 2tan0 力の図示の際,Fの向きはこのつり合いを 考えて左向きと決めている。 垂直抗力 NA Rのうで Mg の長さ omg F A 重力のうでの長さ 未知の力が集まっている所 を回転軸とするとよい。

イの目と背びれの位置が反転して上下は反転しないのがどうしてか分かりません。どうして水を抜くと凸レンズと似たはたらきが無くなるのか、水があると凸レンズと同じような働きをするのかよく分かりません。

物理 問5 次の文章中の空欄 ア イに入れる語句の組合せとして最も適当な ものを、次ページの①~⑥のうちから一つ選べ。 7 水を満たした円筒の透明な容器 (コップレンズ)がある。 水を満たしたコップは 凸レンズと似た役割をする。図5(a)のように、魚の置物とコップレンズの中心軸 を結ぶ水平線上に, 観測者の目を置いて観察する。 以下では, 容器は十分に薄く、 厚さは無視できるものとする。 上 魚の目 尾ひれ 右 下 上 魚の目 尾ひれ 水を満たした円筒の容器 (コップレンズ) 左 右 観測者の目 図5 (a) 下 図5 (b) コップレンズを通して魚の置物を観察すると, 図5 (b) のように魚の目と尾ひれ の位置が反転している様子が観察できた。 これは光がコップレンズを通過すると きに屈折することが原因である。 図6(a) はコップを真上から見た様子であり,魚 の目の位置から出た光線 aは, コップレンズで屈折し、観測者の目に入る。魚 の目から出た光はさまざまな方向に広がるが,図6(b)に示した光線 bd のうち, 正しい光の進路が描かれているものとして最も適当なものは,図 6 (b) の である。 ア コップの水をすべて抜き空にすると,コップに水が満たされているときと比べ て イ 観察できる。 -68-

（1）です。解答は水平方向で、T=mlω^2が答えになっていますが、問題に水平方向とか鉛直方向と言う記述がないので、鉛直方向で考えて、T=mg/cosθでも解答としてはあっていますか？それとも、解にcosθが含まれているので不適切ですか？わからないので教えていただきたいです。

[例題 40 長さの糸の先端に質量mのおも りをつけ、なめらかな水平面上で,角 速度の等速円運動をさせた。 糸が 鉛直線となす角を9, 重力加速度の大 きさをg とする。 解 (1) 糸の張力Tはいくらか。 (2) おもりが水平面から受ける垂直抗力の大きさはいくらかか m (3) 角速度をしだいに大きくしていくと,やがておもりは水平面か ら離れる。このときの角速度 W はいくらか。 (1) 右図で, Nは垂直抗力, fは遺心力である。 f=mxlsin0xw 水平方向の力のつり合い式は mlw'sin - Tsino ふT=mlwa N T Isinė mg (2) 鉛直方向の力のつり合い式は N+ Tcos = mg .N=mg-Tcost=m(g-lw'cost) (3) N 0 のとき,おもりは水平面から離れる。 ポイント m(g-lwcost)=0 Wy**** Icos 物体が面から離れる垂直抗力がゼロ 物体が等速円運動するとき、円の中心に向かう力を見 けだして、半径方向の力のつり合い式をつくる。 (中心に向かう力) (遠心力)

円運動と単振動にかなり苦手意識を持っていて、何度読んでも何を言ってるのかいまいち分かりません。特に写真の右ページの式変形についてですが、｢この式をあの式に代入したらこうなる｣というのは分かる、というか見たまんまなので理解出来るのですが、それが何？ってなってしまって自分のもの... 続きを読む

4 データ ③ 周期 Tとその求め方 周期Tとは,単振動に対応する円運動が1周回るのにかかる時間 のことだ。円運動の角速度w (1秒あたりの回転角)は,この周期を用いて, さて、②式と④式に共通して入っているものは何かな? えーと、 ②式と④式には共通のA sin wtが入っています。 w (rad/s) 2 [rad] 回転する = T [s]間で かくしんどうすう と書けるね。 このωのことを単振動では角振動数という。 逆にこの式より、 周期Tは, 角振動数 w を使って, 2π そうだ。ここから式変形が続くけど,一つひとつ丁寧に追ってね。 ②式を, T= W と書くことができるね。 さて、図6のように, 半径Aで角速 度ωの円運動を真横から見た単振動を 考えよう。 円運動が点Pを通過した瞬 間を時刻 t = 0 とする。 このとき対応 する単振動の (中) の位置 P′の座標を x=xとしよう。時刻で円運動は点 Q を通過するが,このときまでの回転 角はwfとなっている。このときの単 振動の位置Q′の座標は,図6より, Asinwt=x-xo として,これを④式に代入すると, a=ls'(x-x) …... ⑤ となるね。 この⑤式は、時刻によらず, いつでも成り立つ式だね。 ここで、この式の両辺に質量m を掛けてみると, ma= -mω^(x-x)...... ⑥ さらに、この⑥式の右辺の係数を mw²= (定数K) ma = -K(x - x)… ••••••⑦ とおくと, wt: LAW となるね。 この⑧式は何を表しているかな? wt [00] =x+Asinwt...... ② ▼Asin w x PQ間の距離 図6 となっているね。 また、このときの単振動の速度と, 加速度αは, 円運動の接線 方向の速度 Awと,向心加速度 Aω' をそれぞれ真横から見たものと して、図6より, w= K mm 左辺が ma･･あ! 運動方程式です! そのとおり。 この式はまさに単振動の運動方程式となっているね。 どうやって,この式から周期Tを求めるんですか? まず, 物体が座標 x (0) にあるときに運動方程式を立てて⑧式の形に もっていくと,とKが出るでしょ。 このとき, ⑦式から, 角振動数 ⑨ が求まる。 wが求まれば、 ①式より, T= =2=2 m Aw coswt... ③ a= ==Aw'sin wt ④ 右向き正より ここまでの話は長かったけど. 物理では公式を導く過程が大切 だから、一つひとつ確認してね ⑨ より となっているね。 ここまで, じっくりと図6とニラメッコして もう となって,単振動の周期 Tが求まるんだ。 CS ~度速tanner でスキャン 第17章 221