なぜ、OSTPなどの重心が4分のMなのでしょうか。 一様で質量比と面積比がイコールなのはわかります。 質量はM、面積は4分の1

図d:4.0N, 6.0m 38.0m 40.20 N·m 例題19 重心 »72|| 73 右図のように座標軸をとり, 質量M. 一辺の長さ Lの正 R B C 方形の一様な板OABC から, 全体の面積の一にあたる正方 T QL 形 TQBR を切り取った残りの部分OAQTRCの重心の位置 Gの座標を求めよ。 G → I A P 解答 正方形OPTS, PAQT, STRC の重心は, 各正方形の中 心にあるから,点Gのx座標xcは, O センサー 22 L M L+ 4 重心の位置 M.L M、3 4^44^4 XG= 5 L 12 4 m,xitmx;+… m+m2+… 三 M,M,A 444 Xcミ 5 5 補いくつかの物体からできて いる物体の全体の重心は, 各物 体の重心をもどにして考える。 物体が線対称の場合, 重心は 対称軸上にある。 y座標も同様だから、. Gの座標は(L. ) 12 12 別解 切り取った部分をつけ加えると, 全体の重心は点Tに なるから,点Gのr座標:rcは、 M、3 3 M×XG 4 M×xc+x3 -L 5 L ゆえに,Cc= 12 L 4 4 M 3 M+ 4 2 4 6 剛体のつり合い の

（2）でなぜ接線方向に働く力が0なら"つりあっている"と言えるのですか？

実戦演習9 報 図のように,半径がR の円形の針金に質量 m の小さな物体が通 してある。針金上の A点には, 直径 PA に沿った方向に, この針金 を回転させるための腕がついている。円形針金を下にし, 腕を鉛直 方向にとって,これを回転軸として角速度oで針金を回転させる。 針金と小物体との間には摩擦はないものとし, 重力加速度をgとし て,次の各問いに答えよ。 (1) 円形針金の中心Oと点Qを結ぶ直線 OQ が鉛直線 OPとなす 角を0とすると,点Qにある小物体に働く遠心力, 針金からの抗 力および重力の合力の針金の接線方向成分はいくらか。 (2) P点とA点以外につりあい点が存在するために ωが満たさなければならない条件を求め 腕 A 0 0 m 1 P よ。 (3) P点のつりあいが安定であるための条件を求めよ。 ここにつりあいが安定とは, 物体がつりあい点からわずかにずれたときに力がつりあい点に 戻す向きに働き, 物体がつりあい点のまわりで振動する場合をいう.そうでない場合を, つ りあいが不安定という。 (4) P点のつりあいが安定のとき, 小物体を P点から少しずらして離したところ,小物体は点 Pを中心として小さな振幅で針金に対して単振動をした.このときの周期はいくらか.この 場合,0が微小角度のときの近似式 sin 0=0, cos 0=1 を使って求めよ. [東京電機大学) 問題を解くために coocooorcos

この問題で出てくる回転半径というのはなんですか？またどうしてRcosθになるんですか？

235.自転による遠心力 ○遠心力の大きさが となる赤道上においてき その大きさは重力の 0.3%程度である。 4元mRcos0 T? 4元R 倍 T'g 解答 指針(1)緯度0での回転半径を求め, 遠心力を計算する。(2) (1) の式を用いて遠心力を求め, 北極での重力と比較する。 解説)(1) 綿度0での回転半径rは, r=Rcos0である(図)。 遠心力の大きさF'は,角速度の=2π/Tの関係を用いて、 0 CS Rcosh O 遠。 4元°mRcos0 T? 万有引力 1e 重力 /2π F '=mro?=mRcos0.()= T 赤道 R- (2) 赤道上では0=0であり, 赤道上での遠心力の大きさは, (1)の 4元°mR 結果から,F'=- となる。北極での重力加速度の大きさ T? がgなので, 北極で受ける重力の大きさは mgである。遠心力と F'_4T°mR 重力を比較すると、 4で°R -倍 m? ド

類題を解いてみて、答えが全く別物になっていました。公式を見てみたりしましたがわかりません。 回答には解説もないので答え方の検討がつきません、どなたかお力添えください。

例題 16 鉛直面内の円運動 図の半径と(m]のなめらかな半円筒の内面の最下点に 向かって,質量m[kg]の小球を水平方向に速さ/volp/s」 ですべらせた。重力加速度の大きさを g[m/s}とする。 (1)小球が図の点Bを通るときの速さ びB[m/s] と,回 から受ける垂直抗力の大きさ/Na[N)を求めよ。 (2) 小球は図の点Cで面から離れたどする。cos@をVo 9, rで表せ。 ID B Oo Do (3) 小球が半円筒の最高点Dを通過するためには, Voがある大きさ Umin 以上である必要がある。Umin [m/s]を求めよ。 解(1)点Aを含む水平面を重 力による位置エネルギー 慣性力 の基準水平面とすると, VB 点Aと点B間での力学 B 的エネルギー保存則より UB° 10 NB rcos00 15 1 mu? = ; mvB? 1 2 2 mgcos0 + mgr(1 + cos 0) よって mg UB = Vv - 2gr (1 + cos0) [m/s] 小球とともに回転する立場で考えると, 点Bで小球には重力,垂 直抗力,慣性力がはたらく。半円筒の中心方向にはたらく力のつり あいより 20 15 m - Ne - mgcosθ = 0 2 VB O, の式よりNB = m Vo - mg (2 + 3cos0) [N] 3 (2)点Cでは垂直抗力が0になって面から離れる。③式で Ns = 0 として r 25 0= m 20° mg(2 + 3cos6o)よって cosθ。 = D- 2gr r 3gr (3)点Dで小球が受ける垂直抗力の大きさ No [N] は, ③式で0=0と おくと cos0 =1なので No = m - 5mg r No20であれば, 小球は半円筒を離れずに点Dを通過できる。 よって m 2 Umin 5mg = 0 より Umin = V5gr (m/s] 30 類題 16 図のように, 水平な床に固定された半径r[m]の なめらかな半円筒の頂点Aから質量 m[kg]の小 球を静かにすべらせたところ, 図の点Bで小球 は円筒面を離れたとする。このとき, coséoの値 を求めよ。 35

問6の問題で問4の答えよりθ＝0のときは、f=f0になるので 図➅が答えだと思ったのですが違ったので解説お願いします

3 次の文を読み,以下の問いに答えよ。(配点比率 図1のように半径r(m)の半円上を,音源が振動数fo[Hz)の音を発しながら反時計回りに等油 で移動している。半円の中心0から右方向にd[m)(dEr)離れた点Pで音を観測したところ 時間とともに振動数が変化した。この現象はドップラー効果によるものだと考えられる。音酒の 位置を点Qで表し, ZQPO を φ rad), 空気中の音速をV[m/s),音源の速さをu[m/s) (uくV)とし、点Pで観測される振動数 (Hz)について考えてみよう。 ただし,風の影響は無 ささ 視できるものとする。 音源の速度は、点Pから遠ざかる方向を正とし,直線 PQ方向の成分をuQ[m/s] とする。政 動中の音源のある瞬間の位置の変化を考えると,音源は点Pから速さ «Qで遠ざかっていると考 えられる。 問1 音源が点Qで発した音を点Pで観測したときの振動数子をF0, 1V, uqを用いハて表せ。 問2 uQをr, d, u, φを用いて表せ。必要であれば、導出過程で解答用紙の図を使ってもよ (解答用紙の図:図1と同じ) い。 uaは音源の位置によって変化する。したがって, 観測されるfから音源が音を発した位置を 特定できる可能性がある。その確認のために図2のようにOP間の距離をd= 2rとし, 音源の 位置をZQOPの角0[rad] ( 0 < 0< π)で表し, fと0の関係を調べた。 問3 sin pを0を用いて表せ。 必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよい。 【解答用紙の図:図2と同じ) 問4 fを0の関数として表せ。 問5 観測された振動数の比一は0に対してどのように変化するか, 図3の①~⑥のグラフの 中で変化の様子を最もよく表しているものを一つ選び, 図中の番号で答えよ。 ×印は比子。 fo が最小となる点を示している。 次に観測点の位置を変えてみよう。 OP間の距離4が変わると観測されるfも変化する。 問6fから音源が音を発した位置を一点に特定できるのは, 図3の①~⑥のグラフの中でとい になるときであろうか。 図中の番号で答えよ。 またそのときの OP間の距離dを答えよ。

問6の問題で問4の答えよりθ＝0のときは、f=f0になるので 図➅が答えだと思ったのですが違ったので解説お願いします

3| 次の文を読み,以下の問いに答えよ。(配点比 図1のように半径r [m)の半円上を,音源が振動数fo[Hz]の音を発しながら反時計回りに築法 で移動している。半円の中心0から右方向にdIm)(dミr)離れた点Pで音を観測したところ 時間とともに振動数が変化した。この現象はドップラー効果によるものだと考えられる。音源の 位置を点Qで表し, ZQPOをo Crad), 空気中の音速をV[m/s), 音源の速さをulm) (uくV)とし、点Pで観測される振動数/[Hz]について考えてみよう。ただし,風の影響は無 しがさ 立が 視できるものとする。 音源の速度は、点Pから遠ざかる方向を正とし,直線 PQ方向の成分をuo[m/s]とする。数 動中の音源のある瞬間の位置の変化を考えると, 音源は点Pから速さ uQ で遠ざかっていると喜 えられる。 問1 音源が点Qで発した音を点Pで観測したときの振動数fをfo, 1V, uaを用いて表せ。 問2 uQをr, d, u, φを用いて表せ。必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよ 【解答用紙の図:図1と同じ] い。 Ueは音源の位置によって変化する。したがって, 観測されるfから音源が音を発した位置を 特定できる可能性がある。その確認のために図2のようにOP間の距離を4=2rとし, 音源の 位置をZQOPの角0[rad] ( 0 < 0<π)で表し, fと0の関係を調べた。 問3 sin ゆを0を用いて表せ。 必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよい。 【解答用紙の図:図2と同じ) 問4 fを0の関数として表せ。 問5 観測された振動数の比一は0に対してどのように変化するか, 図3の①~⑥のグラフの fo 中で変化の様子を最もよく表しているものを一つ選び, 図中の番号で答えよ。 ×印は比。 が最小となる点を示している。 fo 次に観測点の位置を変えてみよう。 OP間の距離4が変わると観測される子も変化する。 問6 fから音源が音を発した位置を一点に特定できるのは, 図3の①~⑥のグラフの中でどれ になるときであろうか。 図中の番号で答えよ。 またそのときの OP間の距離4を答えよ。

問4 お願いします！

訴かに回転する 2 個の定消車が天井に取り付けられている。そこに伸びない系をかけ, 図の 語昌動潮束と、質景 のおもり A, Cと質呈みのおもりBをつり下げた。はしめ, 系がた いまうにして, おもりA. B, Cを基準の高さに静止きせておく。時合/=0におもりんA. 読同時に放した。未が引く力の大ききをアア, 重力加速度の大ききを とし, 守清車と動消 時ままび※※の質雪は無視できるものとする。 また. 基準の高きにあるときのおもりの変位を0 と 還半直上向きを正とする。 記の注各其はどのようになるか。 ただし. の捉宮度を 。 とする。 | (1 エーーー 了時刻 における B の変彼 xx を g。 と!を使って表せ。 | (2 | り AB. C は糸でつながれているため, おもりA. BB で の変位>。。 <。 rc の間に 衣脱 立つ、その関係式はどのようになるか。 [ (3) | 記の系伯はどれか。 [ (6) |

8-10が何も分からないので助けてください😭

TNIWI TIMUWMIELWWRnAWT上RI用用間川間間咽較 Jirection, how is the "SurTl nf force5 IBMW有IIOIOBW, y iccelerate when pushed with a 400NI force?

(3),(4),(5)の解説おねがします。😶😶😶😶😶😶

大きさを とする。また, は考えなくてもよい。 | ミ 9 s@ =ーゲ7ダ @ 、 にかかる時間 , はいくらか。正しいものを次の①ー のぐー ルー うか 8 wーマッッ29ルsinの に gcos9 の @ mW一 Ye- 29rcosの gsimnの ⑧/ 小球A 点Qを通過してから小球B と衝突するまでにかかる時間 ょはいくら か。正しいものを吹の①て④のうちから一つ選べ。 0 ① 馬/ の / 4が 紀 ー gルcosの 6 Y-2grsinの 7 の + と " te) と の ーー 6 に 7 に 29rcos@ jj- grsinの 小球Aが小球B と空中で衝突するためには。 小球Aの初速度 w はある値より きくならなければならない。 ww の最小値と して正しいものを次の①ー④のう ちから一つ選べ。 。 ① g +gとcosの @ 有職 sinの 2(7+のcos@ ン 2(7+))sim@ 40 9 の 人 29rcosの@ ーーーニーーー + 97: 同和 ee 2 9 伯eipae J0 @ゅ 小球Aが最高点に達したと 同時に小球B と衝突するための初速度 y。 の値とし て正しいものを次の①ー④①のうちか ら一つ選べ。 PJ 1 9 ① 暫9 +29rsinの9 @ 1 +297cosの 4 9 ③ g +9Pcosの9 @ 語の +9とsinの

(3),(4),(5)の解説おねがします。

図 AAと小球Bは, 地面に到達 きさを 9とする。また, きさは考えなくてもよい。 | 5を次の①ー④①のうちから一 cosの ん 上90のーッの @ はほいくらか。正しいものを次の①ー (のぐー 2 ル / wー ツータ9ルsinの gcosの の W%ー = 29rcosの9 9sinの Qを通過してから小球B と衝突するまでにかかる時間 ょ はいくら のを次の①て④のうちから一つ選べ。 1 / IO の ん 5 WWに 9Pcosの M Yg-22rsinの 0 / 7 = @ < の Ye- 29rcosの Je 9/sinの と空中で衝突するためには, 小球Aの初速度 w はある値より 小球Aが小球B きくならなければならない。w の最小値として正しいものを次の①ー④のう ちから一つ選べ。 9だ 9の 8 い kcの @ ea 2208n0 9だ の っ @ | COREDS5Sg +2grcosの ③⑧ 1にeo + 9しsinの (@ 小球Aが最高点に達したと同時に小球B と衝突するための初速度 w の値とし ツンて正しいものを次の①て④の う ちから一つ選べ。 9 | PA @ Js +2grsinの @ J-ぶ。 * 29rcos9 9 9 ③ CS +9Pcos9 @ ding +9とsin9 ト|ラ|イィ| elNIAIV ※和複写 (コピー) ・ ! のRLL