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物理 高校生

比を使って解くと教えてもらいましたがどう式を作れば良いか分かりません。どなたか教えてください😭

10 練習しよう 問題1 質量 2.0kg の台車が次の(1)~(6)のような状況で運動している。 それぞれの状況におけ あら なめ (1) 滑らかな面上で水平方向 から30℃の向きに 5.0N どうまさつけいすう の間の動摩擦係数を0.10,√31.7 とし、斜面の傾きは30℃であるとする。 る台車の加速度はいくらか。 ただし, 重力加速度の大きさを9.8m/s?, 粗い面と台車 (2) 粗い面上で 5.0Nの力で 引いているとき (3)滑らかな斜面上を滑り上 がっているとき の力で引いているとき 30° 17N 1053 60 30p (4) 粗い斜面上を滑り下りて いるとき (5)滑らかな斜面上で10Nの 力で引き上げているとき (6) 粗い斜面上で 5.0Nの力 で引きながら滑り下ろし ているとき 下に りょうたん 問題 2 質量 4.0kgの物体Aと,質量 3.0kgの物体Bが滑車を通したロープの両端でつなが れ,次の(1)~(3)のような状況で一体となって運動している。 それぞれの状況における物 体の加速度の大きさはいくらか。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s 2 とし, 物体 かっしゃ しょうとつ が滑車と衝突する前までの運動を考えることにする。 えんちょく (1) 滑らかな面上での運動 (2) 滑らかな斜面上での運動 (3) 鉛直につるしたときの運動 B 130° B A くどうりょく 問題 34両編成の電車 (各車両の質量はm) が一定の大きさの駆動力F で動いている。 重力加 速度の大きさを とし, 紙面の右向きを正とする。 (1)滑らかなレール上での運動だと仮定すると電車の加速度はいくらか。 (2) 粗いレール上での運動だと仮定すると電車の加速度はいくらか。 ただし, レールと電車の間の動摩擦係数をμ'とする。

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物理 高校生

(1)がなぜ答えの式になるか分からないです

水平な直線レール上を自由に動くことができる電 車の天井の点に,長さの軽いひもの一端を固定 し,他端に質量mの小球をつけた。 電車が一定の 大きさ Aの加速度で水平方向に等加速度直線運動す るとき,図1のように,電車内から見て小球を静止 させたところ, ひもと鉛直線のなす角がαとなっ た。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 電車の加速度の大きさ A を求めよ。 次に, 図2のように, 大きさ A の加速度で等加 |速度直線運動している電車内から見て, 小球が点 0を通る鉛直線を横切るように, 小球を見かけの 重力の方向に対して垂直な面内で等速円運動させ |た。このとき中心軸が鉛直方向から角 αだけ傾い |た, 速さVの円錐振り子となった。 (2) 電車内から見た小球の円運動の速さVを求め よ。 (3) 電車内から見た小球の円運動の周期Tを求め よ。 ヒント (2) 小球は見かけの重力と張力の合力を向心 力として等速円運動している。 m 図1 図2 解答 (1) gtan a (2) tana gl (3) 2πcosa g 指針 電車内の観測者には,小球に慣性力と重力の合力である見かけの重力がはたらいて いるように見える。 見かけの重力の方向を鉛直下向きとみなして力のつりあいや運 動を考える。 解説 (1) 電車内の観測者には,図a のように小球にはた らく張力と重力と慣性力がつりあっているように見え る。図aより 張力 tana = mA mg よって A=gtana 慣性力 A

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