この問題の解説の上から8行目、(...)=(...)と書いてあると思うんですけど、これが＝になってる理由がわからないです。高一なのですが、高一でもわかるくらいにできるだけ詳しく丁寧に教えて下さい！！m(_ _)m マジで分かんないんんです。 (公式はわかるのですが、どこに... 続きを読む

例題 21 動摩擦力のする仕事とエネルギー 質量m[kg]の物体を傾きの角0 の斜面上に置き, 斜面に 沿って上向きに初速度v[m/s] を与えたところ、物体は斜面 に沿ってL〔m〕だけすべって静止した。 物体と斜面との間の 動摩擦係数を求めよ。 重力加速度の大きさをg〔m/s2] とする。 センサー 26 摩擦力がはたらくときのよ うに,力の向きと運動の向 きが逆向きのとき,その力 がした仕事は負になる。 センサー 27 摩擦のある面上での運動で は、動摩擦力のした仕事の 分だけ,力学的エネルギー が変化する。つまり,力学 的エネルギーが保存されな い。 (力学的エネルギーの 変化) = (非保存力や外力が 解答物体にはたらく力は重力,垂直 抗力,動摩擦力である。 動摩擦力が仕 動摩擦力のした仕事の 事をするので, >> 91 92 (1/1/2m x 0². したがってμ' = mx0²+mg x Lsine Vo vo²-2gLsine 2gLcose N 2 mgxLsine) - (-1/2 mv²+mg x0) = W 0)=1 分だけ力学的エネルギーが変化する。 物体と斜面との間の動摩擦係数をμ', 動摩擦力のした仕事を W〔J〕 とすると, W=-(μ'mgcost) × L ここで, (力学的エネルギーの変化) = (動摩擦力のした仕事)よ り,初めの位置を重力による位置エネルギーの基準面とすると, 97 1 f mg 98

上の式から下の式にするやり方を教えていただきたいです。

(M+m) v²+(m−M sin0) gl=− µ'Mgl cos0 -2 これを解いて, v²= v>0なので, 2{M (sine-u'cos0) −m} gl M+m

おもりが棒と円盤から受ける力の大きさが垂直抗力なのはなぜですか？

40章 力学 発展例題 9 円盤上の円錐振り子 高さHの支柱に, 長さがL, 質量が無視できる細い棒の上 端を固定し、 他端に質量mのおもりをとりつける。 水平でな めらかな円盤上で 支柱を中心として, おもりを角速度ので 回転させる。 棒と支柱の間の角は, 自由に変えられるとする。 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,棒と円盤から受ける力の大きさを求めよ。 (2) 指針 (1) 地上で静止した観測者には, おもりは,重力, 棒からの力, 円盤からの垂直 抗力を受け,これら3力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。 向 心力 (合力) は円の中心向きとなるので, 棒から は引かれる向きに力を受ける。 この場合の向心 力は,棒から受ける力の水平成分である。 (2) 円盤からはなれる 直前で, おもりが受け る垂直抗力が0となる。 (1) の結果を用いる。 解説 (1) 棒が おもりを引く力を S, 円盤からの垂直抗力を Scose, N. mg S Ssin はなれる直前のを求めよ。 を大きくすると,おもりは円盤からはなれる。 Y H L m METS 発展問題 H 発展例題10 円錐容器内の運動 z軸を中心軸とする頂角20の円錐状の容器がある。 容器の内 細に具の小球があ 容器の底に小さな N, 棒と支柱とのなす角を0とする。円運重力加速 半径をrとすると,r=Lsin0 なので,半 (1) 質点 (2) 質点 向の運動方程式は, mrw²=Ssine (3) この 用いて したがって, S=mLw² また、鉛直方向の力のつりあいから, Scos0+ N-mg=0 (4) 質点 COSO=H/LとSを代入して N を求めると このと N=mg-Scos0=mg-mLw²･HIL 発展 63. 物体の 端に,質量 する。 図の 内で質点王 と糸のなす とし､ 管 m (Lsind) w²=Ssinf = m(g-w²H) (2) (1)のNが0となるωを求めればよい。 4. 円筒 0= m (g—w²H) これから, w= なめ た,質量 置かれ 物体を担 さだけ ばねから 2 H 発展問題 63,

解説にある①～④の計算の方法教えて欲しいです、 あとこのfって何者ですか 問は(１)です。

解 68 連結した物体の運動 傾きの角0のあらい斜面上に置いた 質量mの物体Aに軽くて伸びない糸の一端を取りつけ, 滑車を 通して糸の他端に質量Mの物体Bを静かにつるした。 このとき Bの質量がM≦M≦ M2 の範囲であれば, A は斜面上で静止し たままであった。 A と斜面との間の静止摩擦係数をμo., 動摩擦係数とし,重力加 速度の大きさをgとする。 また, tan>とする。 (1) M1,M2 はそれぞれいくらか。 of miz (2)M> M2 のとき, A, B両物体に生じる加速度の大きさと、糸の張力の大きさは れぞれいくらか。 0

2番と3番の解き方を教えてください! よろしくお願いします。

例題 10 摩擦のある斜面上での物体の運動 右図のように、傾きの角30°のあらい斜面上に,質量 14.0kgの物体を静かに置くと、物体は斜面上をすべりお りた。斜面と物体との間の動摩擦係数を0.20 とする。 (1) 物体にはたらく力を矢印で示せ。 (2)物体にはたらく動摩擦力の大きさはいくらか。 (3) 物体の加速度の大きさはいくらか。 SP 運動方程式の立て方・解き方 ① 着目する物体を決める。 (2 着目する物体にはたらく力をすべて描く。 座標軸を決める(一直線上の運動の場合, 物体が運動する向きをx軸の正の向き, それに垂直な方向を軸とするとよい)。 ④力の矢印をx軸方向, y 軸方向に分解する。 ⑤ 物体が加速度運動をするときは,運動方 程式を立てる (静止または等速直線運動の 場合は力のつり合いの式を立てる)。 (4 6 すべての物体について立てた式を連立方 程式として解いて, 力や加速度を求める。 センサー 13 動摩擦力F'=μ'N は物体 の運動する向きと逆向きに はたらく。 物理の問題には独特の表現が用いられる場合があるので ④ センサー 14 力を互いに垂直で適当な2 方向に分解して, それぞれの 方向で運動方程式を立てる。 センサー 15 運動する向きを正の向きと して, 仮に加速度を正の向 きに書き込む。 図を見なが ら、物体の運動方向にはた らく力のすべてに正負をつ けて, その合力を求め, 運 動方程式を立てる。 ①② 20 y 例傾きの角のなめらかな斜面上に置 かれた質量mの物体の運動 3 mgsinoy N 解答 (1) 物体にはたらく力は, 斜面からの垂直抗力と動摩擦 力, および重力である。 これ らを描くと、右図のように なる。 (2) 物体にはたらく力を,斜面 に平行な方向と斜面に垂直な 方向に分解する。 斜面に垂直 な方向の力のつり合いより, 垂直抗力の大きさをN〔N〕 と すると, mg mgcoso 130° >>46 130° 2 130° 垂直抗力 慣れよう。 mg 軸方向には力 のつり合いの式 y ma=mgsine ⑥ 力と加速度がわかると,さらに等加 速度直線運動の式を利用して, 位置. 速度時間を求めることもできる｡ 47 48 N-mgcose = 0 x軸方向には運 動方程式 N 重力 1309 動摩擦 4.0×9.8N N=4.0×9.8cos30° F = pl ・動摩擦力の大きさをF'とすると, F' = 0.20 N したがって, F'=0.20×4.0×9.8cos30°=6.7816≒ 6.8[N]) (3) 物体の斜面に平行な方向の運動方程式は、 斜面に沿って 向きを正として, 加速度の大きさを α 〔m/s-〕 とすると, 4.0a=4.0×9.8 sin 30° - 6.78 ゆえに, a = 3.205≒3.2 [m/s ]

（1）でなぜ鉛直投げ上げの公式y=...を使うのですか？また、yはなぜ0なんですか？Vy=Vosinθ-gtの公式ではダメなんですか？質問が多くてすみません💦

7. 斜方投射の初速度 水平な地面上の点Oから小球を投 射して, 水平に距離Lはなれた点Pに落下させるための初 速度の条件を考える。 重力加速度の大きさをg とする。 人口 (1) 初速度の向きを水平から角をなす向きとすると 初速度の大きさはいくらにすればよいか。 2 (2) 初速度の大きさの最小値はいくらか。 また, そのときの0はいくらか｡ 例題2 ヒント (1) 2sinocos0= sin20 の関係を用いる。 0 0 L- P

（3）の問題が分かりません！なぜ、xが最大となるのはsin2θ＝１なんですか？

8037 1. 斜方投射 水平な地面から初速 vo, 投射角0で小球を投げ出 した。重力加速度の大きさをgとして,次の各問に答えよ。 (1) 投げ出してから地面に落下するまでの時間を求めよ。 (2) 投げ出した地点から落下地点までの水平距離を求めよ。 (3) 小球の初速 v を変えずに, (2)で求めた水平距離が最大になる投射角を求めよ。 また, そのときの水平距離を求めよ。 ヒント (2) 2sincost = sin20 の関係を用いる。 例題2 Vo

例題6の(3)についてです。 sin180°は0なのに、なぜ0<=sin2θ<=1になるのでしょうか。 よろしくお願いします！

例題6 斜方投射 地上の点から小球を, 水平方向と角をなす向きに大きさ v[m/s] の初 速度で投げる。重力加速度の大きさを g [m/s'] とし,必要があれば 2sinocos0= sin 20 を用いよ。 (1)最高点に達するまでの時間 [s] とその高さん [m] を求めよ。 (2) 落下点に達するまでの時間 t [s]と水平到達距離 1 [m] を求めよ。 (3)初速度の大きさを変えずに, 角0 を変えて投げるとき,小球を最 も遠くまで投げるための角8 を求めよ。 解 (1) 最高点では速度の鉛直成分 (y成分) が0 となる。 「vy = vosine- gt」(p.38(34) 式) より 0 = vosin0 - gt1 vo sin [s] g 「y = vosino.t-1/12gf」(p.38(35)式)より h = vosin 0.t₁-1/2 gt₁² よって h = = vosin .. -1/12/29(sine) = Vo sin g = g (2) 落下点では鉛直方向の変位が0となる。 「y = vosino.t- 1/12 gt2」(p.38 (35) 式) より t2= 最高点に達する 用語 →速度の鉛直成分が 0 - 0 = vosin 0-1₂-2gt₂2² = -29t₂(t2- 20osin 0 g 2v sin 0 l=vocosAt2 = = sin' 2g ² g t2 > 0 より 水平方向については,「x = vocost」(p.38(33)式)より vo² sin 20 2v sin Acose g [m〕 g (32)の1が最大になる 0 を求めればよい。 0° ≦ 0 ≦ 90°の範囲では 0 ≦ sin 20 ≦1となり,1は sin 20=1のとき最大となる。 より 0 = 45° よって20°= 90° [s] vo² 0 [m〕 20

この問題をグラフを使って、教えて欲しいです。 お願いしますm(_ _)m

例題 3斜方投射 地上の点から小球を,水平方向と角0 をなす向きに大きさ v[m/s]の初 速度で投げる。重力加速度の大きさをg [m/s2] とし,必要があれば 2 sin @cos0= sin 20 を用いよ。 (1)最高点に達するまでの時間 t [s] とその高さん [m] を求めよ。 (2)落下点に達するまでの時間 t [s] と水平到達距離I[m〕を求めよ。 (3)初速度の大きさを変えずに,角を変えて投げるとき,小球を最 も遠くまで投げるための角0 を求めよ。 (1)最高点では速度の鉛直成分 (y成分) が 0 となる。 「vy = vosine - gt」(p.19(26)式)より 0 = vosino - gt1 Vo sin 0 よって な 1 y = vosinet- gt」(p.19(27) 式) より 2 h = vosin 0.t₁ g [s] t₂ 1/1/201 = =vosin A・ Vosine g (2)落下点では鉛直方向の変位が0となる。 「y = vosino.t-1/22gf」(p.19(27)式)より - gt₁² 1 = vocos日・t2 = = 2 1/12/9 ( Busine) * 用語 最高点に達する →速度の鉛直成分が0 0 = vosino.t2-1212gt=-123 gt (12usine) gt₂ g HA AC t2 > 0 より 2v sin 0 g 水平方向については,「x = vocost」(p.19(25)式)より 22 sin Acos A vo2 sin 20 [m〕 [s] vo²sin²0 mat [m〕 2g ([m]y[m) x) 1:0 20000 = 1 g の運動を (3) (2)の1が最大になる0を求めればよい。 0°≧0≦90°の範囲では 0 ≦ sin 20 ≦1 となり,l は sin 20 =1のとき最大となる。 よって 20=90° より 0 = 45° 10 15 20

8番の別解なんですけど、衝突点はY＝0だからというとこがよく分かりません。一番高いとこにV＝0で衝突した時もV＝0だと思ったから、混雑はしないのですか？誰か教えてください〜

26 高さHのビルの屋上から初速ひ。 で水平方向に投げ出すと、地面に落下する までに飛ぶ水平距離xはいくらか。 7* 前問で,水平から30°上向きに初速 v。 で投げ出した場合はどうか。 8* 傾角30°の斜面がある。最下点から斜面に対して角 30°の方向に初速v で投げ出した。 斜面との衝突点まで の距離lと衝突するまでの時間tを求めよ。 Vo 30° 30° 1