なかなか解けないのでどなたかこの問題を解説して頂きたいです

L 14101 40 多 半角/全角 ! # あ $ う % え & お 漢字 1 ぬ 2131 3 あ 4 う 5 K Q W tab → 以下の問いでは、重力加速度の大きさをとして答えよ。 【問1】質量m の小物体が液体中を落下するときは、 重力 mg の他に、 液体 との間に抵抗力が働くと考えられる (浮力も考慮する必要があるが、 体積 が小さく浮力は無視できるものと仮定する)。 実験と測定を行い、ある質量1kgの物体の、時刻 t [s] における位置 y(t) [m] (液面からの深さ、y軸を液面を原点として、下向きを正にと る)は となることが分かった。 y(t)=2g(t+2e-lt-2) (i) 時刻 t における速度vy(t)、加速度 ay (t) をそれぞれ求めよ。 (6) y (ii) 横軸をt縦軸をyとしてvy (t) のグラフの概形を 0 ≤t ≤ 20 の範囲で描け。 (iii) lim vy(t) を求めよ。 また、この結果を物理的に解釈せよ。 t→∞ 抵抗力 重力 mg (iv) 運動方程式を利用して物体に作用する抵抗力の大きさ fを求め、 fvに比例することを示せ。 【問2】 水平面上を円運動する、 質量が3kg のおもちゃの車を考える。 円運動の中心を原点にとり、円運動して いる平面上に適当な2つの軸(z軸と軸)をとるとき、時刻における車の位置 = (s,y) が次式のように なっていたとする: (x(t),y(t)) =2(cos(+12), sin(+2)) (7) (r,y の単位は [m]、tの単位は[s] とする。) (i) 0 ≤t < 2 の範囲で、車の軌跡を描け。 (ii) 角速度 ω を求めよ。 (iii) 時刻 t における車の速度 J = (Vx, Vy) と、その大きさv=vvz + v7z [m/s] を求めよ。 (iv) 時刻 t における車の加速度 が d = (ax, ay) (8) (9) (a,(t), a,(t)) = (-sin (²), cos (+1)) - (cos (+12), sin (+²)) 212 (10 になることを、速度の微分を計算して確かめよ。 (v)加速度の大きさα = || を求めよ。 ※ペクトルの大きさと内積の関係、 (cos (12), sin (12)) = で、互いに直交する = 1 にあらわれるベクトル (-sin (2), cos (2)) が、それぞれ大きさ1 = =121=1.2=ことを用いると、計算が簡単にできる。

テストで仕事を説明しなさいという問題を出題すると言われたのですが、なにか分かりやすい説明ないですか？

物理の仕事の内容でW＝Fcosθ×Sの意味がわからないので教えてください。内積もあまり理解していないので教えてくれると嬉しいです！

「物体の運動エネルギーの変化量は動摩擦力が物体にした仕事に等しい」ということは、 動摩擦力が物体にした仕事と運動の向きにした仕事は等しくなりますか？

知識 仕 139 動摩擦力による仕事粗い水平面上で,質量2.0kgの物体に3.0m/s の初速度を与えてすべら 1/2 ます せると 6.0m進んで静止した。 物体が受けた動摩擦力の大きさは何Nか。 x 120 3 F = MN ½ my ² fmy ³² = 14 IN=F-20 22x2x1²2-1×2×9=120 用 20x61120J

この問題の解き方を教えて欲しいです。

問2 水平面上に置いた物体に, 水平方向 から 60° だけ上向きに大きさ 5.0 N の一 定の力Fを加え続けて, 水平方向に 3.0m だけ動かした。 この間に,加えた 力Fがした仕事はいくらか。 [R /5.0N 60° 13.0m 1070

⑴についてです。 小物体のエネルギー保存則はベクトルvを内積して導出できたのですが、台のエネルギー保存則を考えるためにベクトルVを内積しようとしたのですがうまくいきません。やっぱり束縛条件を使って小物体と台のエネルギー保存則をまとめて考えるしかないのでしょうか？

例題 6. 拘束運動 滑らかで水平な床の上に、滑らかな斜面をもつ 質量Mの台を置く.台の一部は水平になっており, その水平部分に質量mの小物体がある. 最初, 台 は床に対して静止していた. 質量mの物体を初速 度で,台の斜面に向かって滑らせたところ, 小 物体は斜面を登り始め、 最高点に達した後,斜面 を滑り落ち, 再び台の水平部分に達した. 水平方向右向きに軸, 鉛直方向上向きに軸をとる. 小物体の速度を (Vx, vy), 台の速度を (V1, 0), 台の水平部分からの小物体の高さy, 摩擦はすべて 無視し,重力加速度はgとする. (1) 運動量保存則, 力学的エネルギー保存則を書け. (2) 最高点に達したときの、床に対する小物体と台の速度の成分と最高点の台の水平部分から の高さを求めよ. m VO M (3) 小物体が再び台の水平部分に降りてきたときの, 小物体と台の床に対する速度の成分を求 めよ.

この問題のイなんですが私は張力の方を分解して考えてしまいました。答えは重力を分解していました。どういう時に張力を分解し、どういう時に重力を分解するのかわかりません。教えてください

77. 単振り子 次の文の に入る適切な式、語句を答えよ。 図のように、糸の長さがし、おもりの質量がmの単振り子が 10 ある。いま、糸は,鉛直線 00′ から小さな角0だけ傾いている。 このとき,おもりが受けている力は、(ア)と糸の張力であ る。重力加速度の大きさをg 角0の増加する向きを正にとる と,運動方向の力の成分Fは,F=(イ)である。角0は十 分に小さいので,円弧Oの長さをxとすると, sin と みなすことができ,近似的にF(ウ)となる。これは単振 動を表す式である。 一方,質量mの質点が, 角振動数ωで単振動をしているとき 変位をxとすると,復元力 F は,F=(エ)である。単振動 の周期Tと角振動数ωの関係は,T= (オ)と表される。この れから, 単振り子の周期Tを求めると,T= (カ)となる。 HE 090 14 m O' P 例題16 OF LAUSUS$T JAMINE (2) (3) (4

赤のところなんで2になるんですか？？教えてください！！！

④ 2直線√3x+y-2=√3x-y-4=0 のなす鋭角αを求めよ。 ② ①の法線ベクトル (1 ②の法線ベクトル the =(√3,-1) ここで感とのなす角日とする。 M cos) = ・ : 0 = 60° 17 2×2 12 -- X O 直線のなす角は、国刊 180°-日=120° ただし求めるのは鋭角より 160°

(g)について質問です。答えは正だったのですが、電場と逆向きに電子は動くので負になると思います。 何故正になるのでしょうか？

111. <導体中の自由電子の運動〉 断面積 S, 長さLの導体がある。 この導体には,電気量 -e の自由 電子が単位体積当たり個含まれるものとして,次の問いに答えよ。 (1) 図のように, 導体の両端に電圧 V を加えた。 (a) 導体内に生じる電場の大きさはいくらか。 その向きは図のA, B のいずれか。 (b) 自由電子が電場から受ける力の大きさはいくらか。 その向きは 図のA,B のいずれか。 (2) 自由電子は電場から力を受けるが, 導体中の陽イオンからの抵抗力を受け、この2つのカ がつりあって,自由電子は一定の速さで移動するとみなせる。 この抵抗力の大きさが自由 電子の速さに比例すると考え,その比例定数をんとする｡ 標準問題 (c) 自由電子の速さはいくらか。 (d)導体の断面を単位時間に通過する電子の数はいくらか。 (e) 導体を流れる電流の大きさはいくらか。 (f) オームの法則と (e) の結果を比較すると, 導体の抵抗はいくらになるか。 (3) 導体の両端に加えた電圧により生じた電場は、抵抗力に逆らって自由電子を移動させる 仕事をする。 この仕事は,導体から発生するジュール熱と等しくなる。 (g) 電場が1個の自由電子に単位時間にする仕事はいくらか。 (h) 導体から単位時間に発生するジュール熱はいくらか。 [17 福岡大 〕

解き方を教えてください。丁寧目に書いてくださると有り難いです。

pa -×0= 0 M3 X; = r cos 0 prdrd0 = ; p r2 dr [sin 01 = cos 0 d0 = =x pa3 ×0=0 「M3 1 p r sin 0 prdrd0 = M r2 dr M. [- cos 0] = Yc = sin 0 de = *y よって、重心は。= (0,0) 重心の計算(多重積分) *例題5質量がMで、密度が一様な、底面の半径a、高さが bの 円錐の重心 a-fe r dr M = pdxdydz = de dz = cb ca- r2r X; = r cos0 pr dO dr dz = …= 0 = 0 =x rb ra- r2m 1 Yc = TT r sin 0 pr d0 dr dz = … = 0 cb ca- c2r ZG = (宿題) z pr de dr dz = …→ JaJJA… まとめ * 大きさのある物体の重心を定義して、重心の位置を計算した。 * 地上での重力が大きさのある物体に働く場合、物体の各点で重力が働動くた め、つり合いを議論するとき、その重力の総和を計算する必要がある。 * 大きさのある物体に働く重力の総和は、その物体の重心に全ての重力が働 いた場合とつり合いの式は同じになる。 【宿題11質量M、密度が一様で十分に薄い2辺の長さがaの 直角に等辺三角形の重心を求めよ a a 【宿題2]質量M、密度が一様で十分に薄い半径aで2辺の間 の角が45度の扇型(円を8等分したもの)の重心を求めよ 【宿題31質量M、密度が一様で底面の半径がa、高さが の円錐の重心を求めよ。 (45° a * 宿題1、2、3を解きレポートを提出してください。 締め切りは4月24日の23時59分です。 補足:ベクトルの内積 A-B * AとBのなす角0、大きさ4,B 向きを持たない A.B= AB cos 0 ベクトルのx成分,y成分,z成分 A, = A-e, A, = A· ēy. A-B= A,B,+ AyBy +A,Bz A, =A-。 Ax x軸 ,,。:単位ベクトル = (1,0,0), é, = (0,1,0), é, = (0,0,1) |= | = le|=1, = ,.。 = é,. é, = 0 *分配法則:A-(B +¢) = A· E+ A-¢は成り立つので、 A-B= (A,,+ Ayé, + Azē,). (B,ē, + B,é, + B,ē.) = AxBx + A,B, + A,B。 12