(2)で、向心力をSsinθとして計算していますが、mgtanθが向心力として等速円運動していると考えて計算してもいいのでしょうか？教えてください🙏

例題1 円錐 右の図のように、軽い糸の端に質量mの小さなおも りをつけて振り子をつくり, おもりを水平面内で等速 円運動をさせる(このようなものを円錐振り子という)。 糸の長さをL,糸と鉛直線とのなす角を0として,次 の問いに答えよ。ただし,重力加速度の大きさをg, 円周率をとする。 (1) 糸がおもりを引く力の大きさSはいくらか。 (2) 等速円運動の周期Tはいくらか。 指針 して円の中心方向の運動方程式をつくる。 解 (1) 図のように,おもりにはたらく力を円の中心方向 (水平方向) と, それと垂 の2カ 直な鉛直方向に分解して考える。糸がおもりを引く力と重力 の鉛直方向の成分はつり合っているから, 鉛直上向きを正として Scost-mg=0 向心力としてはたらく力を考え,これに着目 ….... ① (2) 3mgとの合力は円の中心を向いており, おも りが等速円運動をするための向心力となっている。 この合力の大きさはこの水平方向の成分 Ssine に 等しい。 これより, 等速円運動の運動方程式は,円 運動の半径を , 角速度をωとして, mrw²=Ssine ...... ② また, r = Lsin0 となるので,これと式 ①, ② より よって, w= 答 (1)S= よって, S= w²== g Lcos したがって,T= mg cose mg coso 2π W (2) T=271 Lcose g n~/ L cos0 g g Lcose Š 0 Ssine m Scost m omg

(3)の答えを求めるこの式の計算が自力じゃ全然出来ないので教えてください🙏

205. 円錐面上での等速円運動 図のように, なめらかな側面を もつ半頂角が0の円錐形容器が, 水平面上に固定されている。 長 さlの糸の一端を円錐の頂点に固定し、他端に質量mの小球をつ ける。円錐面上で, 小球を速さで等速円運動をさせた。 このと き, 小球が受ける糸の張力の大きさを T, 垂直抗力の大きさをN, 重力加速度の大きさをgとして,次の各問に答えよ。 (1) 小球が受ける鉛直方向の力のつりあいの式を示せ。 (2) 小球の半径方向の運動方程式を示せ。 美人 0 I v (3) 垂直抗力の大きさNを,m, l, v, 0, g を用いて表せ。 (4) vがある値v をこえると, 小球が面からはなれる。 v を 1, 0,g を用いて表せ。 N=0 例題28 ヒント (1) (2) 小球は,重力,張力,垂直抗力を受け,それらの鉛直成分はつりあってい る。また,円の中心方向の成分を向心力として, 等速円運動をしている。 A

図1なんですけどなぜmgsinθではなくmgtanθなのでしょうか。 教えて頂きたいです。

FDE 30 JRBERTONS-ONOTS 209. 電車内の慣性力 水平に等加速度直線運動をす る電車内に, おもりが天井から糸でつるされている。 図のように, 電車内の観測者には、おもりは,糸と鉛 直方向とのなす角が0となる位置で静止して見えた。 L 重力加速度の大きさをgとする。 COLE (1) 電車の加速度の大きさはいくらか。 MEANA この加速度で電車が走行しているとき, 糸が切れたとする。 (2) 電車内の人から見ると, おもりの運動はどのように見えるか。 COLIKO (3) 電車外で静止している人から見ると, おもりの運動はどのように見えるか。 OO 1日 OO (Coutoch (E) 85 07

(4)について質問です。 ベクトル図で考え、tanθ＝R(ωC-1/(ωL))と逆にして書いたのですが、これは正解なのでしょうか？ ωCV_0とV_0/ωLの大小が分からないので正解だろうと予想しましたが、 不安だったので質問しました。

138. 〈RLC 並列回路〉 10) 図のような, 交流電源, コイル, コンデンサー, 抵抗からなる 回路について考える。 交流電源の交流電圧の最大値を Vo〔V〕, 角 周波数をw [rad/s〕, コンデンサーの電気容量をC[F], コイルの 自己インダクタンスをL [H], 抵抗をR [Ω], 円周率をとする。 電流は図の矢印の向きを正とする。 また時刻 t〔s〕において交流 電源の電圧 V〔V〕はV=Vosinwt, 交流電源から流れる電流は I〔A〕であるとする。コイル, コンデンサー,抵抗に流れる電流 をそれぞれ IL 〔A〕, Ic〔A〕, IR〔A〕 とし, その最大値をそれぞれ ILo〔A〕, Ico〔A〕, Iko〔A〕 とす る。十分な時間が経過しているとして,次の問いに答えよ。 (1) 電流の最大値 Ito, Ico, Iro をそれぞれ Vo, w, C, L, R の中から必要なものを用いて表せ。 (2) 時刻 t において, 流れる電流I, Ic, In をそれぞれ Ito, Ico, IRo, w, tの中から必要なも のを用いて表せ。 (3) 電流 I を I, Ic. IR を用いて表せ。 (4) 0 [rad〕を電圧(Vの位相に対する電流の位相の遅れとして, I を Vo, w, C, L, R, t, Qを用いて表せ。また, tanθ を w, C, L, R を用いて表せ。 次の三角関数の公式を用いて もよい。 asinx-bcosx=√a²+busin (x-9), cos0= a √a² +6² [ 10 大阪教育大 〕 9 IL VIC L C b √a² + b² sing= VIR (5) 図の回路のうち, コイル, コンデンサー, 抵抗からなる並列回路のインピーダンス Z〔K〕 をw, C, L, R を用いて表せ。 (6) (5)のインピーダンスZが最大となるような角周波数 wo [rad/s] を求めよ。 [20 福井大

（2）では、なぜSsinθ＝mgtanθとなるのですか？ mgtanθとは何の力ですか？教えてください🙏

基本例題28 円錐振り子 図のように,長さ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。 (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Usinoである。 解説 (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scos0=mg 7 S Scoso 10_ Ssine Img S=mg coso (2)糸の張力の水平成分 Ssind=mgtan0が向 心力となる。 運動方程式 mrw²Fから, |基本問題 203, 204,205 m (Usind) w2=mgtand 2π W 周期T は,T= =2π 00 Sano @= BEN l cos 0 g Scooso Icose 別解 (2) おもりとともに 円運動する観測者に は,Sの水平成分と 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, Ssin0=mgtan O (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m (l sine) w²-mg tan0=0 m mig... g DS PIOS US m (Isin) w² S mg Q Poin 《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。 第Ⅱ章力学Ⅱ 3

⑶で答えはtanθ2なんですが、なんでtanθ1じゃないんですか?? 至急教えてください‪.ᐟ

24 173 斜面上に置かれた物体にはたらく摩擦力 粗い斜面上に質 量mの物体を置き, 斜面と水平面のなす角0 が 0 = 01 のとき物 体は静止したままであった。 0を大きくしていくと 0 02 のと き, 物体は斜面を滑りだした。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 001 のとき物体にはたらく静止摩擦力の大きさを求めよ。 (2) 001 のとき物体にはたらく垂直抗力の大きさを求めよ。 (3) 物体と斜面の間の静止摩擦係数を求めよ。 m

詳しく教えてください！ sinθcosθtanθは使わないやり方でお願いします🙏

70 類題11 傾きの角が45°のなめらかな斜面上を, 質量 m[kg] の小 物体がすべり上がっている。 このときの小物体の加速 度の大きさ(m/s2] を求めよ。 重力加速度の大きさを |g [m/s^²] とする。 ヒント 正の向きを定め, 正負に注意して運動方程式を立てる 45° 2MAX

物理です。 考え方から分からず、解説も無く困っています。 教えてください😭🙏

1. 右図のように、 摩擦がある斜面上で容器が 静止しています。 容器は最初は空でした。この 容器に水を入れていきます。 水の量を増やして いくと容器はどうなるでしょうか。 容器は斜面 を滑り落ちていくでしょうか、 それともその場 にとどまり続けるでしょうか。 理由をつけて答 えなさい。 ただし、 水を入れても、 斜面の角度 0 と静止摩擦係数μは変わらないものとします。

なぜ摩擦係数μ=tanθが成り立つのですか？？

この問題がよく分かりません。解説していただける人いたらお願いします。

13 単振動 ③ p.32-33 4 質量 2.0kgのおもりを1.0mの軽い糸の一端に付けて, 自動車の天 井につり下げた。 (1) 自動車が等速度で移動している状態で振り子を小さく振動させ るときの周期はいくらか。 1.0m 2.0kg e 2.0m/s² (2) 自動車が一定の加速度 2.0m/s2 で水平方向に走っているとき, 糸はどの方向を向くか。鉛直方 向からの角度を0として, tan の値を求めよ。 (3) 自動車が一定の加速度 2.0m/s2 で水平方向に走っているとき,自動車の中から見た見かけの重 力加速度の大きさはいくらか。 (4) 自動車が一定の加速度 2.0m/s2 で水平方向に走っている状態で, おもりが単振動するときの周 期はいくらか。ただし, 10 ≒3.16 とする。 EMAINE 35