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物理 高校生

問4-4のBについての運動方程式では、T2を考えていますが、124の問題のBについての運動方程式では、T2を考えていないのですがどうしてでしょうか。

問4-4 右ページ上図のように定滑車にかけた質量の無視できる糸の一端に物体Aを吊る し、他端には質量の無視できる動滑車をつけ, 天井に固定した。 動滑車には質量 4mの物体Bを吊るしてある。 以下の問いに答えよ。 (1) 物体Aの質量がいくつのとき, 物体A, Bは静止するか。 物体Aの質量が7mのとき, 物体Aは下降し, 物体Bは上昇した。 (2) 物体Aの加速度 α と, 物体Bの加速度 α2 の関係を求めよ。 (3) 41 の値を g を使って表せ。 解きかた (1) T1,T2とし、 物体Aの質量をM,物体A,Bにはたらく張力をそれぞれ A: 2l = art = -a₁t² ⑤ ⑥ 式より α=2a2 答 物体A, 物体B, 滑車の3つについての力のつり合いを考えます。 物体A: T = Mg …...① 物体B: T2=4mg 動滑車 : 2T1 = T2 ......3 ① ③ 式より T2 =2Mg ②④式より 2Mg=4mg ゆえに M=2m 答 (2) Aが2ℓだけ落下した時間をとすると,その間に B は ℓ だけ上昇します。 等加速度運動の式より 2 ⑧ ⑦, ⑩ 式より T1 を消去して 補足一般に,動滑車の変位 x, 速さ v, 加速度αは、 すべて半分になります。 解きかた (3) (1)と同様に力を設定し, 運動方程式を立てます。 物体A : 7mg-T=7ma1 物体B: T2-4mg=4maz 動滑車 : 2T - T2=0.az 7mg- (2ma2+2mg) = 7mar T2 を消去して 2T-4mg=4maz ⑨式より (2)の結果より2a2 = a なので B:l= == /2a₂²² ..... 5mg=7ma+ma」=8mar 5 よって・・・ 8 5mg=7ma+2ma2 201300 一 10 ISK

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物理 高校生

物理基礎、物体の運動の問題なんですけど なんの公式を使って解くのかが全く分からないので教えて欲しいです。 2枚目の写真に答えあります。

演習プリント②物体の運動 1. 以下の問いに答えよ。 但し、重力加速度の大きさg=10 [m/s'] とする。 (1)100[m] を20[s]で走る人の平均の速さ [m/s]。 (2) 25[m/s] の速さで走っている車Aと同じ向きに、車Bが 20[m/s] の速さで走っている。 車Aから見た車 Bの速度[m/s]。 (3) 車が 15[m/s] の速さで等速直線運動をしている。 20 [s] 間に進む距離[m]。 (4) 初速度が 2[m/s]、6[s]後の速度が初速度の向きに20[m/s]の物体の平均の加速度の大きさ [m/s']。 (5) 静止している物体が 2 [m/s'] の加速度で運動し始めた。 ①4[s]後の速さ [m/s] 。 ②4s 後の移動距離 [m]。 (6)塔のてっぺんから物体を自由落下させたところ3[s]後に地面に達した。①地面に達する直前の物 体の速さ [m/s] と、 ②塔の高さ [m] 。 HE (7) 塔の上から物体を20[m/s] の速さで鉛直下向きに投げおろした。 ①2[s] 後の小石の速さ [m/s] と、 ② このときの落下距離 [m]。 ただし、 物体は 2 [s]後までに地面に達していない。 (8) 物体を 15[m/s]で鉛直上方に投げ上げた。 ① 1 [s]後の速度[m/s] と、 ② そのときの高さ [m]。 (9) 水平方向に 20[m/s] の速さで物体を投げたとき、 ①1[s] 後の水平方向の移動距離 [m] と、 ② 鉛直方 向の落下距離[m] 。 (10) 一定の速度でクルマが進んでいる時、推進力 (前向きの力) と抵抗力 (後ろ向きの力)の関係を以 下の選択肢から選びなさい ①推進力>抵抗力 ②推進力=抵抗力 ③ 推進力く抵抗力

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物理 高校生

(2)について詳しく教えてください。 なぜ図Aのようなグラフになるかが分かりません。自分の中で問題のグラフから5.0m進めると、波の始まりが山のてっぺんから始まってしまうんです。

に進んでいる。図は,時刻0sにおけるこの 波の波形を示すグラフ(y-e グラフ)である。 振動数 2.0 Hz の正弦波がェ軸の正の向き y[m} 例題1 波のグフ 2 0s 1 0 5/ 10 15) (1) この波の振幅,波長,周期,速さは、 それぞれいくらか。 時刻0.25 s の波形を描け。また,このときの点Pの変位はいくらか。 よ代 13) ア=0mにおける媒質の変位と時刻との関係を示すグラフ (y-tグラフ)を描け。 -1 20\[m) -2 指針 1 入 (1)はf==,ひ=チ=fA を使う。 (3)の y-tグラフは,微小時間経過後の波形を描いて媒質の運動を考える。 T T 解(1) グラフより,振幅 A=2.0m, 波長入=10.0m 「「==」より,周期 T= 1 =0.50 s 2.0 Hz → p.139 式(2) 「ひ=fA」より,速さ ひ=2.0 Hz×10.0m=20 m/s * p.139 式(4) (2) 0.25 s 間に, 波は工軸の正の向きに y [m} 2 AW 20m/s×0.25 s=5.0m だけ進むので, 1 t=0s のグラフをr軸の正の向きに 0 5 10) 15 |20/(m] 5.0m だけ移動させる。波形は図A のようになる。図Aより,エ=7.5m の点Pの変位は,y=-2.0m となる。 (3) t=0s における z=0mの媒質の変 位は0m であり,微小時間経過後の 波形を考えると、媒質はy軸の正の向 -1 O図A 時刻0.25 s における波形 y[m} 2 AA 1 0.50 0.75 1.0) t[s) → p.139 Check きに動いていることがわかる。また, 0 0.25 -1 -2 周期 T=0.50s より, y-t グラフは図 Bのようになる 図B x=0mlにおける y-t グラフ

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物理 高校生

39の(3)について、どうして投げた地点から地面までの時間しか計算してないんですか。最高点に達するまでの時間とそこから投げた地点に落ちるまでの時間は足さないんですか?

k ロ (3) 県 物 (4)角度0を何度にとると,(3リ 「J」 必要があれば 2sinbcos0=sin20 を用いよ。 次の問 (1)小球 (2) 小現 のここがポイント 塔の上を原点とし, 水平方向にx軸,鉛直上向きにy軸をとる。水平方内に。 ま等速度運動をし, 鉛直方向には,初速度のy成分で鉛直に投げ上げたのしこ は -9.8m/s°)をする。 最高点は速度のy成分 vyが0になることから並めに。 地面のy座標が -39.2m であることから求められる。 物 例題9.42 39 *39 斜方投射●地上 39.2mの高さの塔の上から, 小球を水平が ら30°上方に初速度19.6m/sで投げた。重力加速度の大きさょ 9.8m/s°とし,次の問いに有効数字2桁で答えよ。 (1)投げてから最高点に達するまでの時間もは何秒か。 (2) 最高点の高さHは地上何mか。 (3)投げてから地面に達するまでの時間なは何秒か。 (4) 小球が地上に落下した点と塔の間の水平距離Iは何mか。 19.6m/s (3) 着オ 130° *43. (1) 初速度のx成分 vox, y 成分 Voy は, それぞれ V3 -=9.80/3 m/s' 2 39.2m からx Uox= Vo COs 30°=19.6× の点を を自由 を水判 大きさ (1)点 Voy= Uosin30°=19.6×ー=9.80m/s" 最高点では速度のy成分 uッが0なので, y方向について「v=uo-gt」の 式より 0=9.80-9.8t 5-4x >例題9.42 ち=1.0s (2) 塔の上から最高点までの高さをh[m] とすると, 「y=unt-→gt」よ 応用問題 ●=上位科目「物理」の内容を含む問題 り 40.自由落下と鉛直投げ上げ● 2球A, Bを, 同一の鉛直線上でそれ ぞれ次のように運動させた。 Aは, 地面から初速度 voで鉛直上方に投げ 上げた。Bは, 高さhのところから自由落下させた。地面を原点として鉛 直上方にy軸をとり、, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 打ち上げてから時間 を後のAの高さVA を求めよ。 (2)自由落下させてから時間も後のBの高さ ye を求めよ。 (3) Bが地面に到達するまでの時間もを求めよ。 (2) 弾 (3) 弾 y h=9.80×1.0--×9.8×1.0°=4.9m 2 したがって、地上から最高点までの高さHは H=39.2+h=39.2+4.9=44.1=44m (3) 地面は y=139.2m の点なので", y方向について BO 「y=vot-5of」の式より *44 斜面 して 速度 29t x9,86円 -39.2=9.80tzー (4) A, Bの運動の開始が, 時刻 t=0 に同時に行われ. AとBは空中で衝突した。こ! 時刻なを求めよ。 (5) この衝突が空中で起こるためには, nはどのような値でなければならないか。 両辺を4.9 でわり, なについて整理すると -2tな-8=0 因数分解して (な-4)(な+2)=0 >0 であるから, tz=4.0s (4)x方向には Vox のまま等速度運動をするので, 「x=ut」 の式より 1=Voxt2=9.80/3 ×4.0=67.8…"=68m [広島工大 改) > 30

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