糸を切断しても気球Bの浮力が変わらないのは なぜですか？

- 17 基質量 M の気球B (内部の気体も含む)が、質量 mの小物体Aを質量の無視できる糸でつるして 定の速さで上昇している。 重力加速度をg とし, 空気の抵抗および物体Aにはたらく浮力は無視でき るものとする。 B (1) 糸の張力Tはいくらか。 A (2) 気球Bにはたらく浮力 Fはいくらか。 また、 外部の空気の密度を p とすると,気球の体積Vはいくらか。 物体Aが地面からんの高さになったとき,糸を切断した。 (3) Aが地面に到達するまでに要する時間to はいくらか。 (4) 糸が切断された後, 気球がさらにんだけ上がったときの気球の速 さひはいくらか。 (信州大)

(7)番の解答の、赤で囲った部分の2g/3とはなんですか？加速度は(4)で求めたg/3だと思っていたのですが何が間違っているのでしょうか？

h y=tan0x これにx=1 を代入して求めてもよい。 ※C x=vocosを使う。 ※E 落下開始の瞬間の物体を狙って弾丸を撃てば命中する。 ※D 1式において=とし,これに2式を代入した式と(2)のが等しくなる。 ※F 物体のy座標の①式に== を代入した。 [25] おもり A, B, C を伸び縮みしない, しなやかな軽い糸で結び、その糸 x=1に到達した時刻 な関係があればよいか。 中するためには、 を用いて表せ。 で 天井につるした滑車にかけた。おもりAの質量は2m, おもり B, C 速度の大きさをgとして以下の問いに答えよ。 滑車と糸の質量, おもりの の質量はmである。 また, おもりAは床からんの高さにある。 重力加 大きさ、滑車の抵抗などは無視する。 (1) このとき, AB間の糸の張力の大きさはいくらか。 おもりBとCを結ぶ糸を切ったらAは落下を始めた。 A,Bの加速度 の大きさをa,AB間の糸の張力の大きさをTとする。 (2) おもり A の運動方程式を書け。 鉛直下向きを正とする。 (3) おもり B の運動方程式を書け。 鉛直上向きを正とする。 (4) 加速度の大きさを求めよ。 (5) 張力の大きさを求めよ。 (6)落下が始まってからおもりAが床につくまでの時間を求めよ。 A B Aが床についたあと,Bはしばらくの間上昇をつづけ, 最高点に達した後に落下を 始めた。Aが床についた時刻からBが最高点に達するまでの時間はいくらか。ただし、 Bは滑車に衝突する前に最高点に達するものとする。 なお,糸がたるんでいるとき, 糸の影響は考えなくてよい。 (1) AB間の糸の張力 TAB は, おもりAのつりあいから TAB=2mg (2)2ma=2mg-T (3) -ma=mg-T ・座標 y とが (4)(2)(3)の2式からTを消去して a= (5) A x=1/2gを(2)式に代入してT=13mg (6) 求める時間をtとするとh=- at² 2h 6h ゆえに a g (7) A が床についたときのBの速さはv=votatより、 6h 2 このあと, Bは鉛直投げ上げ運動をするので、 g 3 最高点までの時間を とすると,最高点では速度が0なので、 0= 0 = 3√6gh - 191 B 3 gt .. 6h v=v₁+at+1),

物理基礎の力学的エネルギーの問題です (2)の解答のような解き方になる理由が分かりません💦 また、なぜ解答では最初の力学的エネルギーを考えているのでしょうか？ 解説していただけると助かります😢

動画 ワード ことる。 [リード C 基本例題 23 力学的エネルギーの保存 第5章■仕事と力学的エネルギー 49 104~108 解説動画 定滑車に糸をかけ,両端に質量mおよびM (M> m) の小球 A, Bを取りつけた。Aは水平な床に接し,Bは床からんの高さに保持 されて糸はたるみのない状態になっている。 いま,Bを静かにはな すとBは下降を始めた。 重力加速度の大きさをgとし,床を高さの 基準とする。 (1)Bが床に衝突する直前のA,Bの速さを”とする。このとき, A, B がもつ力学的エネルギーはそれぞれいくらか。 (2) B が床に衝突する直前の A, B の速さはいくらか。 B 脂 A, B には,重力 (保存力) のほかに糸の張力 (保存力以外の力) もはたらくが, 張力が A, Bにする仕事は,正, 負で相殺するので, 力学的エネルギーは保存される。 は何mか。 ■エネルギー 解答 (1) Bが衝突する直前の力学的エネルギ 速さは 0 含む方向へ さが一瞬 なるから g=1.4m ーはそれぞれ A: 121m² +mgh B: Mv² +0=Mv² A:0+0=0 B: 0+Mgh=Mgh A, B をあわせて考えると、 全体の力学的 エネルギーは保存されるので 0+Mgh=(12mo+mgh)+1/2M02 (2) 最初 (Bをはなした直後) の力学的 2(M-m)gh よってv= M+m エネルギーはそれぞれ

26番の問題について質問です。 なぜ初速度が5.0になるのか理由を教えてください

O 知 25 鉛直投げ下ろし 高さ39.2mのビルの屋上から,小球を初速度 9.8m/s で鉛直 下向きに投げ下ろした。 小球が地面に達するまでの時間と, 地面に達する直前の小球の 速さを求めよ。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 26 鉛直投げ下ろし 5.0m/sの一定の速さで鉛直に降下しつつあ5.0m/s る気球から、静かに小球を落としたら, 3.0秒後に地面に達した。 小球 が地面に衝突する速さ [m/s], 小球を落とした点の高さん [m] を求め よ。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 27 鉛直投げ上げ知 地上から小球を初速度 19.6m/sで真上に投げ 上げた。重力加速度の大きさを 9.8m/s^ とする。 (1) 小球が最高点に達するのは何秒後か。 また, 最高点の高さは何mか。 (2) 小球が地上に落下するのは,投げ上げてから何秒後か。 また, 地上に 落下する直前の小球の速さは何m/s か。 例題 7 19.6m/s → 解説動画

4の問題でどちらが下流でどちらが上流になるか分かりません。（どちらが負でどちらが正か） 計算は加減だけで簡単なのですが………

8 第1編 運動とエネルギー 4 速度の合成 流水の速さが2.0m/sのまっすぐな川を静水時の速さが4.5m の船が進んでいる。下流に向かって進んでいるときと,上流に向かって進んでいるとき の, 川岸から見た船の速さ(速度の大きさ)はそれぞれ何m/s か。 5速度の合成 知 静水上を4.0m/sの速さで進むボートが,流れの速さ3.0m/sの川 を進んでいる。 次の各場合について, 川岸の人から見たボートの速さを求めよ。 √7=2.6 とする。 (1) 川の上流に向かって進むとき (2) へさきを川の流れに直角に保って進むとき 3.0m/s ◆ (3) 川の流れに対して直角に進むとき 例題 2,17 6 速度の分解 水の流れがない水路を,船が図のよう な向きに速さ4.0m/sで進む。 座標軸を図のように定めると き、船の速度のx成分ux [m/s], y 成分 vy [m/s] を求めよ。 4.0m/s 60° 例題 2,17

教科書に速さと運動の向きを合わせた量を速度といい、位置や変位、速度のように大きさと向きを持つ量をベクトルという。 と、書いてあるのですが、どちらも大きさと向きを含んでいて速度とベクトルの違いがいまいち分かりません。 具体例をだして説明していただけると非常に嬉しいです

この問題の(3)の後半についてで、解答には力学エネルギーが保存すると書いてあるのですが、保存する理由は、小球と台が受けてる保存力以外の力は、台がストッパーSから受けてる力のみで、ストッパーは動かないのでF【N】×0【m】=0【J】より、仕事をしていないので、小球と台のに物体... 続きを読む

17 曲面AB と突起 Wからなる質量 Mの台が水平な床上にあり,台の左 側は床に固定されたストッパー S に 接している。 Bの近くは水平面とな っていて,そこからんだけ高い位置 にあるA点で質量m(m <M) の小 A 小球 m h 台 S M W B 床 床 39 球を静かに放した。 小球は曲面を滑り降りて突起 Wに弾性衝突し,台 はSから離れ,小球は曲面を逆方向に上り始めた。台や床の摩擦はな 重力加速度を①とする。 突起 Wと衝突する直前の小球の速さはいくらか。 小球がWと衝突した直後の, 小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (3) 小球が曲面を上り,最高点に達したときの台の速さはいくらか。 また,最高点の高さ(Bからの高さ)はいくらか。 次に,ストッパーSをはずして, 台が静止した状態で,小球をA点 で静かに放す。Ins Wに衝突する直前の,小球と台の速さはそれぞれいくらか。 Wとの衝突後, 小球が達する最高点の高さはいくらか。 (東京電機大+日本大)

(2)の解説にW＝−0.50×1.0×9.8×l＝−4.9 とありますがWの硬式はW＝fxなのに何故9.8や動摩擦係数が入ってくるのですか？ 何故そのあと 1/2×1.0×0²-1/2×1.0×7.0²＝−4.9l l＝7.0²/2×4.9 という式になるのですか？ 物理基... 続きを読む

基本例題 24 保存力以外の力の仕事 点Aを境に左側がなめらかで右側があ らい水平面がある。 点Aより左側のなめ らかな水平面上で, ばね定数100N/m の ばねの一端を固定し,他端に質量 1.0kg -0.70m→ [-00000 自然の長さ→ 109,110 解説動画 -I [m〕- A あらい水平面 B の物体を置く。 ばねを 0.70m だけ縮めて手をはなすと, 物体はばねが自然の長さ になった位置でばねから離れた。重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1) 物体がばねから離れるときの速さは何m/sか。 物体はばねから離れた後右に進み, 点Aを通過して点Bで停止した。 (2) 物体とあらい面との間の動摩擦係数が 0.50 のとき, AB間の距離は何mか。 指針 (2) 力学的エネルギーの変化=動摩擦力がした仕事 (W=-Fx) 解答 (1) 最初に物体のもつ弾性力による位置エ ネルギーはU=1/12/ -×100×0.702J ばねから離れた後に物体のもつ運動エ ネルギーは K=1×1.0×2 [J] ゆえにv=√100×0.70°=7.0m/s (2) 動摩擦力が物体にした仕事は W=-0.50×1.0×9.8×l = -4.92 [J] 物体の力学的エネルギーの変化= W より 1/12×1.0×0°-12×1.0×7.0°=-4.9ℓ 力学的エネルギー保存則より 7.02 ゆえに1= -=5.0m +1/2×100×0.70°= 1/2×1.0×μ+0 2×4.9

屈折についてです なぜ赤線部のようになるのでしょうか 式も教えてくださるとありがたいです🙏

例題 87 水面からんの深さのところに点光源Sが ある。 the cox xo n= x nau 空気の屈折率を1, 水の屈折率をn, 真空 中の光速をcとし, 水中から空気中へ向かう 光の入射角を α,屈折角をβとする。 み t=n こ h heus cosd 空気 (1)Sを出てから、入射角 αで水面に達するまでにかかる時間はい くらか。 (2) sinβをnとsinαを用いて表せ。 (3)水面上に円板を置き, Sから発せられる 光が空気中に出ないようにするとき,円板 の最小半径を求めよ。 図のように, の凸レンズ A 光軸を一致させ して固定する。 3fだけ離れた (1) 凸レンズ その像の大き (2) 凸レンズ るか。 また、 解 (1) レンズの hn 解 t= + マ C0960 3f b n (1) 水中での光速はv=-であり、水面までの距離は レンズAの であるから, 水面に達するまでに要する時間は COS a h 実像ができ 像の大きさ t= COS a hn ひ CCOS a x 3f b 121 求

(1)のBがよく分からないので教えてください

基本例題 23 力学的エネルギーの保存 104~108 解説動画 定滑車に糸をかけ, 両端に質量mおよびM (M> m) の小球 A, Bを取りつけた。 Aは水平な床に接し, Bは床からんの高さに保持 されて糸はたるみのない状態になっている。 いま,Bを静かにはな すとBは下降を始めた。 重力加速度の大きさをgとし,床を高さの 基準とする。 (1) B が床に衝突する直前の A,Bの速さを”とする。このとき, A, B がもつ力学的エネルギーはそれぞれいくらか。 (2) Bが床に衝突する直前のA,Bの速さではいくらか。 A 指針 A, B には, 重力 (保存力) のほかに糸の張力 (保存力以外の力) もはたらくが、張力が A, Bにする仕事は,正, 負で相殺するので, 力学的エネルギーは保存される。 解答 (1) B が衝突する直前の力学的エネルギ ーはそれぞれ A : 1/12mo+mgh B: Mv² +0=Mv² A:0+0=0 B:0+Mgh=Mgh A, B をあわせて考えると、 全体の力学的 エネルギーは保存されるので 0+Mgh = (1/2mu+mgh)+1/2M02 (2) 最初 (Bをはなした直後)の力学的 2(M-m)gh エネルギーはそれぞれ よって v= M+m