高校物理の静止衛星の円運動についての質問です。 (2)の(ア)を以下のように考えました。 地球の自転周期と衛生の公転周期が一致する ↓ 衛生は1日(=86400秒)で軌道上を一周する ↓ ω*86400=2π ↓ ω=π/43200 ↓ この衛生の遠心力はmv*(π/432... 続きを読む

34 50 地球の質量を M, 万有引力定数をG として答えよ。 (1)地球の自転周期をTとして,静止衛星の円軌道の半径r を M, G. T で表せ。 (2) 地球の中心0から距離rの位置で静 止している物体Aがガス噴射をして静 止衛星になろうとする。 (ア) 静止衛星となるための速さをr, M, G で表せ。 (イ)噴射したガスが無限遠に達するのに 必要な速さを r, M, G で表せ。 ガス 衛星 u ひ A M O (ウ)噴射前のガスを含めたAの質量をmo とし,噴射するガスの速さ を(イ) のとする。 噴射すべきガスの質量をm で表せ。 (新潟大+大阪市大) 51* 地表から鉛直上方へ質量m 〔kg〕 の 小物体を打ち上げる。 地球は半径 1 比

人に働く力のつり合いについてで、重力と、垂直抗力&張力がつり合っているらしいのですが、重力と垂直抗力はそれぞれ真っ直ぐ働いている気がするのですが糸を手で掴んでいてその意図によって人全体にTの力が上向きに働いていると言うのが納得できません。モーメントとかも考えてしまって手が曲... 続きを読む

秘解 9. 〈人と体重計を乗せたゴンドラのつりあい〉 図のようなゴンドラが空中で静止している。 ゴンドラの水平な床面 には体重計が設置されており,その上に人が乗っている。ゴンドラの 上端には伸び縮みしない丈夫な綱が取りつけられている。 この綱をな めらかな定滑車に通し、綱の他端をゴンドラに乗っている人が持って いる。ゴンドラの質量をM, 人の質量をm、重力加速度の大きさをg とする。 綱及び体重計の質量や, 浮力の影響はないものとする。 ただし, m> M とする。 (1) 綱にはたらく張力の大きさを T, 人が体重計から受ける垂直抗力の大きさをNとする。 ゴンドラに乗っている人にはたらく力のつりあいの式と, ゴンドラにはたらく力のつりあ いの式を, M, m, T, N, g のうち, 必要なものを用いて表せ。 (2) 綱にはたらく張力の大きさはいくらか。 M, m, g を用いて表せ。 (3) ゴンドラ内の体重計の読みはいくらか。 M, mを用いて表せ。 綱 T 標準問題 mx 定滑車 IT M コンドラ ↓ { [17 藤田保健衛生大〕

ケプラーの法則を使って解くのだと思いますが、 分かりません。( ˘•ω•˘ ).｡oஇ 教えてください！

惑星Xには、Xの周りを回っている 衛生Yがある。 XとYの距離の最大値は50万km、 最小値は18万kmである。 最小距離は180,000kmである。 衛星軌道の長軸と短軸の長さはいくらか?

回答(写真3枚目)のやり方も理解はできたのですが、写真2枚目の円板のようなやり方で解いて解説していただきたいです。

AX NEX 136. 切り取った立方体の重心■ 密度が一様で, 一辺の長さがL A to the lo の立方体の一部分を直方体形に切り取り,残った部分を物体Aと CLICs in する。 切り取った直方体Bの奥行きはL. 横の長さは高さは である。 図のように, Aを水平面上に置いて静止させた。 (1) Aの重心の位置は、Aの左端からどれだけ右にあるか。 L, を用いて表せ。 ++ (2) Z(切り取る横の長さ、高さ)を大きくしていくと,ある値をこえたとき,Aは静 止できずに倒れた。 7 を Lを用いて表せ。 (藤田保健衛生大改) 例題10 FLOOT L 1 1 1. B

高2物理の剛体です。(2)なのですが、解答を読んでもよく理解できません。分かりやすく教えて頂けるとうれしいです。上が問題で下が解説です！

発展問題 FILL -L- 136. 切り取った立方体の重心■ 密度が一様で, 一辺の長さがL の立方体の一部分を直方体形に切り取り、 残った部分を物体Aと する。 切り取った直方体Bの奥行きはL, 横の長さは高さは である。 図のように, Aを水平面上に置いて静止させた。 L I B (1) Aの重心の位置は, Aの左端からどれだけ右にあるか。 lを用いて表せ。 (2) 1 (切り取る横の長さ, 高さ) を大きくしていくと、 ある値をこえたとき,Aは静 IN TAY 止できずに倒れた。 lo を, Lを用いて表せ。 (藤田保健衛生大改) 例題10> 2(LTU) 「倒れる直前であり、つり あいの状態にある。 YA A L (2) Bの横の長さ, 高さをしよりも大きくすると,Aは,図2の点Pを 軸に時計まわりに回転して倒れる。すなわち, l=1のとき, Aが面か ら受ける垂直抗力の作用点は,Pにあると考えられる。 また,このと き,Aが受ける力は,重力,垂直抗力であり, 点Pのまわりの力のモ ーメントがつりあうので,重力によるモーメントが0でなければなら ない。したがって,重力の作用線は点Pを通る必要があるので,Aの 重心は点Pの真上にあり, 重心のx座標は, xc=L-lo と表される。 xc は, 式 ① で, lをに置き換えた式としても表される。 両者が等し いとして式を立てると Aの重心 る 0 2 L²+ Llo-lo² =L-l L2+Llo-l2=2L2-2l² 2(L+l) 12+Llo-L2=0 二次方程式の解の公式から を求めると -L±√L2+4L2 -1±√5 ・L = lo= 2 2 重力 垂直抗力 B P L-lo L 二次方程式. ax2+bx+c=0(a≠0) 解は, -b± √b²-4ac 2a 8

「ゴンドラが空中で静止するためには、人の質量の方が、ゴンドラの質量よりも大きい必要があるとわかる」 という部分が、なぜそう言えるのか理解できません。

9.〈人と体重計を乗せたゴンドラのつりあい) 図のようなゴンドラが空中で静止している。ゴンドラの水平な床面 には体重計が設置されており,その上に人が乗っている。ゴンドラの 上端には伸び縮みしない丈夫な綱が取りつけられている。この綱をな 定滑車 綱 人 体重計) ゴンドラ めらかな定滑車に通し, 綱の他端をゴンドラに乗っている人が持って いる。ゴンドラの質量を M, 人の質量を m, 重力加速度の大きさをg とする。網及び体重計の質量や, 浮力の影響はないものとする。ただし, m>Mとする。 (1)綱にはたらく張力の大きさをT, 人が体重計から受ける垂直抗力の大きさをNとする。 ゴンドラに乗っている人にはたらく力のつりあいの式と,ゴンドラにはたらく力のつりあ ーいの式を, M, m, T, N, gのうち, 必要なものを用いて表せ。 (2) 網にはたらく張力の大きさTはいくらか。M, m, gを用いて表せ。 (3). ゴンドラ内の体重計の読みはいくらか。 M, mを用いて表せ。 (17 藤田保健衛生大)

(1)の右へx動かす問題で、なぜ右のバネは伸びていて、正の方向の弾性力だと断定できるのですか？ (a<xとa>xで右のバネの伸び縮みを考慮する必要があると思いました)

LI7 藤田保健衛生大) 10.〈フックの法則とつりあい) 自然の長さがともに1,, ばね定数が k、と k2のばねを左 右につけた質量 mのおもりがあり,それぞれのばねの他 端は長さLの表面がなめらかな板の両端に固定してある。 ここでLは21。よりも大きいとする。 - 図のように, ばね定数 k2のばねが下になるようにして, 板を水平面に対して 90°より小さい任意の角度0だけ傾けることができる。 このとき, 板と おもりは常に接触しており, 2つのばねは常に自然の長さより長いとする。また, 重力加速 度の大きさをgとし, ばねの質量とおもりの大きさは無視できるとする。 (1) 0=0 で板が水平である場合を考える。このときのおもりのつりあいの位置をAとする。 おもりがAにあるときばね定数 keのばねの伸びaを求めよ。 また, 右向きを正として, お もりをAからばねの方向にそって×だけ動かしたとき, おもりがばねから受ける力Fを求 ki k2 0 0 (2) 板を水平面から角度0だけ傾けたとき, Aからのつりあいの位置の変化 xo を求めよ。 [湘南工科大) めよ。

この問題の(2)で、垂直抗力の作用点がPにあると考えられるのはなぜですか？

07 切り取った立方体の重心画 鱗度が一様で一辺の長きがん の立方体の一部分を直方体形に切り取り, 残っだ部分を物体Aと する。切り取った直方体Bの奥行きは 横の長きは /。 高きは 7 Iである。図のように, Aを水平面上に冒いて静止させた。 ⑪) Aの重心の位置は Aの左端からどれだけ右にあるか。ア, 7 を用いて表せ。 E | ⑫ /(9り取る横の長さ, 高き)を大きくしていくと,。ある値《をこえたとき, AGは普 止できずに倒れた。/。 を, を用いて表せ。 (12. 療田保健衛生大 改) 較硬陣務

(1)です 万有引力の法則でｒって2物体の距離ですよね？ 地球の半径がRで、地上からの衛星の高さがhで ｒ＝R+hになってますが、衛星の半径は考えてないってことですか？

静止衛星は, 赤道上空にあり, 地球の自転周期と同じ周期で地球のまわりをまわって いる。 静止衛星の質量を。 地表面からの高さを ん 地球の質基, 半径および自転周期 をそれぞ 娘 ⑥*oの 万有引力定数を でとする。ただし, 空気の抵抗は無視でき るものとする。 (1) 静上衛星と地球の間にはたらく万有引力の大きさはいくらか。G 覆, 娘, 選 んを 用いて表せ。 (2) 静止術星は万有引力を向心力として, 地球のまわりをまわっている。 静止術星の速 さりをG 7, 及,ヵを用いて表せ。 (3) 静上衛星は地球の自転周期 の間に軌道を 1 周する。このことを用いて静上衛星の 加さりを及 7を用いて表せ。 (④⑳ ヵを7, 久 分 Cを用いて表せ。 (9 この衣・上衛星の位置エネルギーは 人人 である。衣上衛星の力学的エネルギ ー太を 7, た G 記 如 を用いて表せ。

問10の⑴の重りがバネから受ける力Fを求める時の力の図示が答えに載っていたのですが、f’2の向きがなぜこうなるのか分かりません。 バネが縮んでいた場合、f’2の力の方向は左向きではないのですか？

いの式を の 9のうち, 必 02) 綱にはたら <く張力の大きミのはぃ ゴンドラ内の体重計の読みはい くらか。/7。 9の を用いて表せ。 くらか。 4 が を用いて表せ。 。 7 導田保人衛生大〕 圏10. 〈フックの法則とつりぁい〉 自然の長さがともに /。 ばね定数が広 と のばねを左 6 nmにつけた質量 のおも りがあり, それぞれのばねの他 端は長さしの表面がなめらかな板の両端に固定してある。 ここでとは 27。 よりも大きいとする。 図のように, ばね定数 のばねが下になるようにして, を 板を水平面に対して 90* より小さい任意の角度 のだけ傾けることができる。 このとき, 板と おもりは常に接触しており, 2 つのばねは常に自然の長さより長いとする。また, 重力加速 の大きるをとし, ばねの質量とおもりの大きさは無視できるとする。 0 で板が水平ある場合を考える。このときのおもりのつりあいの位置をAとする。 おもりがAにあるときばね定数 のばねの伸びを求めよ。また, おもりをAからばね ョ ト FEのだけ傾けたとき, Moのつ )の位 <1E Xe e 2 (湘南工科大) し3 の N に置かれたローブのつりあい〉 (1)<wmmimy のをなすあらい媒面上に全長質量 p に2ななSRAあとor ーーク只1