なぜ左向きになるのですか？⑴

解説動画 4.0kg 第 12.0N I 分 例題16 粗い水平面上の運動 知識 きの ・基本問題 90・92 粗い水平面上に置かれた質量 4.0kgの物体に、一定の大きさ12.0Nの力で右向 きに引くと、物体は面上をすべり出した。 物体と面との間の動摩擦係数を0.20、 重力加速度の大きさを9.8m/s2 として、 次の各問に答えよ。 (1) 物体が受ける動摩擦力は、どちら向きに何Nか。 2物体の加速度は、 どちら向きに何m/s2 か。 指針 (1) 物体は、 運動の向きと逆向きに動摩擦 力を受けており、 その大きさは、「F'=μ'N」 と表され る。物体が受ける力を図示して考える。 re☑ 章 運動とエネルギー (2) 物体の運動方程式を立て、 加速度の大きさを求める。 解説 (1) 物体は、重力、 大きさ 12.0N の力、 接触 している面から垂直抗力、動摩擦力を受けている。 垂 直抗力の大きさを N[N] 動摩擦力の大きさをF'[N] とすると、それらの力は図のように示される。 鉛直方向に物体は運動し 。 ないので、その方向の力は つりあっている。 N-4.0×9.8=0 N=39.2N したがって、 「F'=μ'N」 AN →a 12.0 N F' mg の公式に、μ'0.20、 N =39.2N を代入すると、 左向きに 7.8N F''=0.20×39.2=7.84N (2) 右向きを正として、 物体の加速度をα [m/s2] とする。 物体の運動方程式 「ma=F」 に、 それぞれの数値を代 入して、 4.0×α = 12.0-7.84 a=1.04m/s2 右向きに 1.0m/s2 kg Advice 摩擦を無視できる面上の運動では、垂直抗力 は、運動方向の力の成分をもたないので考慮する必要は ない。 しかし、摩擦を受ける面上の運動では、動摩擦力 が垂直抗力の大きさに比例するので、考慮する必要があ る。

これって同じですか？

Ⅱ 気体の熱力学 23 PAV を用いてよいという理由もこれで 分かってくれたことだろう。 温度降下 法則は 4UW 代表的変化のまとめ 度は上昇する。 熱力学には多くの公式が現れる。 記憶の引き出しを整理し,いつでも取り 出せるようにしておこう。 -B 断熱圧縮のケース PV=nRT 断熱膨張なら (BAのようになる 定積変化 Poc T stone 定圧変化 VT 等温変化 PV=一定 断熱変化 A V 提示されること 混同されがちだが, 単原子分子なら U=nRT nR 3 Cy= = Cp= ■PV = nRT を用 から, 結局 ちょっと一言 細字は状態方程式や定義からすぐに分かるので覚える必要はない。 定圧変化では PAV =nRAT も活用しよう。 最後の3つは単原子 にしか使えないことに注意。 となっている。 PV'=一定 UnCyATは共通に使える。 Q=nCyAT Q=nCpAT 4U=0 Q=0 Cp=Cy+R 4U=Q+W W=0 W=-PAV ⊿Tは正か負か。 になったか。 温 u High U=nC,Tも共通に(無条件で) 使える。 なお,二原子分子なら Cv=R 26 定積, 定圧, 等温, 断熱を組み合わせて図のよう に変化させた。 (1) 断熱変化はどれか。 (2) 熱を吸収した過程はどれか。 (3) 内部エネルギーが増加した過程はどれか。 27 図aのP-VグラフをV-T グラフ AP *P せたら体積 また,温度変 定は用いず, に直せ。 II は等温変化であり, グラ フは概略でよい。 図bのP-TグラフをP-Vグラフ (概略)に直せ。 また, 気体が仕事を された過程はどれか。 I III 図a 図 b I 熱 5 もっと直感的にいえば, PAV は図の 灰色部の面積で, それはほとんど斜線部 と等しいはずである。 ⊿V は小さいので 本当の図は針のように細く、 先端の小さ な三角形が欠けるかどうかな らないということ 26 (1) I, Wが等温と断熱の可能性が あるが, 傾きが急なⅣが断熱と決まる。 Iが等温。 でP, nRが一定だから VT これは 原点を通る直線となるから, 右上のよう なグラフが描ける。 (図b) Ⅰは定圧で温度上昇だから, P-V グラフ上は右へ移る。 IIはPとT が比例しているから, PV=nRT より Vが一定のとき、 つまり定積と分かる。 温で圧力増加。 仕事を のは圧 T 熱の 「PV'=一定」において, 6/Cv>1 なので,等温の「PV= 一定」 と比べ, 数字的に断熱の方が グラフの傾きが急と判断すること もできる。 (2) まず, Ⅳは断熱でカット。 II (定積) (定圧) では熱の吸収・放出は温度変 ■化に目を向ければよい。 P-V グラフの 第2の性質から、この場合はいずれも温 降下と読み取れ, 熱は放出しているこ とになる。 残りはⅠ (等温)で膨張しているから 外への仕事, よってW<0 等温の4U=0を用いると 0=Q+W : Q-W>0 確かにⅠは熱を吸収している。 (3) 温度が上昇した過程をさがせばよい。 等温のⅠはカット。 ⅡⅢは上述のよう に温度降下。 残るIVは断熱圧縮だから温 度は上昇。 27 (図a) Iは定積で,温度上昇, II の等温は体積が増していることが読み取 れる。 Ⅲは定圧で温度降下と分かるが, V-T グラフ上でどんな線を描くのかを 状態方程式で考えてみる。 PV =nRT 図a 図 b 28 (1) A,Bの圧力はたえず等しいこ とに注目する 後の圧力をPとして、ま ずB の気体について, PV =一定より :.P=2P。 P.V₁ = P. V Aもこの圧力だから 2P. (Vo+)= nRT はじめは P.VonRT 辺々で割ることにより T = 3T AU=nCAT nCy(T^T)=2nCyT。 (2) A, B 内の気体がビストンに及ぼし ている力の大きさは等しいから, A内の 気体がした仕事 W' はB内の気体がさ れた仕事に等しい。 第1法則より A... 40=Q,+(-W) B… 40p=0Q2+W' 辺々加えて W' を消去すると 4U+0=QQ.....① Q2=Q-2nCT

ㆍ物理の等速円運動の加速度のところです。 ㆍ？ᆢ写真２枚目の２行目のオレンジ線の部分vωはどのから導けるかがわからないので教えていただけると助かります。

運動の加速度(PAL) B 周期と回転数 period r 27 等速円運動する物体が回転する時間を周期という。等速円運動の 半径を [m], 速度を w [rad/s], 速さを v[m/s], 周期をT[s] とする と、1回転したときの物体の移動距離は円周 2[m] であるから (πは円 2周率)(60)を用いると次の式が得られる。 @a き 270 2π と TU (T) T= ビー W= ‣ p.65 r (61) v=rw (60) ①秒 当たりの回転の回数を回転数という。回転数の単位にはヘル 記号を用いる。 回転数 [Hz] と周期 T の関係は次のようになる。 wwww れ n = ①回転する時間 (62) また,(61),(2)式より, ωとnの関係は次のようになる。 w = 2πn w ✓ 問20 半径 0.40mの円周上を1分間に15回転する等速円運動を考える。 このときの 周期 T[s],回転数 n [Hz], 角速度 [rad/s], 速さ [m/s] を求めよ。 (63) C 等速円運動の加速度 等速円運動では,速度の大きさ(速さ)は一定だが,その向きは常に変 化しているので、速度自体は変化している。つまり,加速度が生じてい る。この加速度 [m/s] を求めてみよう。 p.12~13 ④=wt 図52 ③のように,半径 [m]の円周上を角速度[rad/s] で等速円運 |動する物体を考える。 時間 4t[s] の間に角40[rad〕 (= w4t)だけ回転し, 速度が [m/s] から [m/s] になったとする。 このとき,速度の向きも 10 だけ回転するので,とのなす角は40である(同図⑥)。 JAA 経過時間 4t を短くしていくと, 40も小さくなっていく。このとき, 速度の変化に垂直な向き, すなわち、円の中心を 向くようになる。 等速円運動の加速度は,a 40→おわつはのめ At で与えられるから おわりひ と同じ向き,すなわち、円の中心方向を向く(同図◎,③)。 1回転するときの角は2πrad(=360°) なので、これを角速度で 期Tが求められる, と考えることもできる。 2 回転の回数や回転角はいずれも無 次元は[TJ]であるし て周 しまじめ 5

Aの伸びとおもりの重さを求める問題です。 自分の解き方を文章にしてみました。 合ってるか確認お願いしたいです。 また質問があり、 ①なぜ比で表すのか ②2➕1ででた3はなんの数なのか ③最後もなぜ比で表すのか 低脳な質問申し訳ありません。 分かる方、教えて頂けたら嬉しい... 続きを読む

Noz 風のようなつながれた二つのばねAとB の伸びの和が45cmであった。ただし、 ばねA、Bのおもりの重さと伸びの関係 はグラブ ばねAの伸びとおもりの重さの組み のとおりである。この国のときの 合わせをして正しいものはどれか。 A B recoree グラフ [cm] W20 15 10 5 B 0.5 1.0 1,520 A+B=45cm A:B 20:10 おもりの重さ 全体 2+1=3 伸ちう Aの伸び 2145 AX たい数 3 45x31 30 2つを たした第 下全体 ○ A=30cm 0.5 1.0 1.5 2.0 1 10Aは1Nで20cm伸びる XNで30cm伸びたので 1:x=20:30 30=20x=1.5N

なぜ並列になるのですか？三枚目の写真でやろうとしているのですがどうすれば並列の形にもっていけますか？真辺先生の解説動画というYouTubeで真辺先生は三枚目の写真のやり方を使わずに電位で考えているのですが、どちらを習得するべきですか？教えてください。

EXC の電気量と電圧を求めよ。 C1 AHA V 解 直列だから 12=111+1/2 C₁C2 よりC=- CC2V .. Q=CV= C C1 C2 C1+Cz C+C2 Cだけについて Q=C1V1 より V1= 1 = &² = C₁ + C₂ C1 C1+C2 Q_ C₁₂ -V トク 2個の直列の場合, 片側にかかる電圧がよく出題される。 上の解き 方が素直だが, Q=C,V, Q=C2V2 より 1/2=202 V1_C2 V2 つまり、直列では電圧は容量の逆比になる。 よって, V, はVを C2 C2 の比で分配すればよい。

Nを求める問題です。 自分なりに解釈したことを文字に表してみました。 考え方はこれで良いのか教えてください。 また不思議な事があるので分かる方教えて欲しいです。 ①なぜ支点からの距離を使うのか ②なぜかけ算をつかうのか 基本的なこと聞いてすみません。 よろしくお願いいたします。

図のような長さ90cmのてんびん棒がある。 支点は棒の左端から40cmの位置に取り 付けられており、左端に重さO.SNの物体Aかに 左端から60cmの位置に重さ0.3Nの物体B がつり合った。物体の重さは何Nか。 ただし、てんびん自体の重さは考えないも 90cm cm のとする。 60cm 40cm A B [解説] 90 60 40人 JA 015N B 0.3N IN まず、わかっている数字を目にかきこむ。 A A B 長さ×N 長さ× N 長さ N 40×0.5 こ 203×0.3N+50 ☆点からの距離をかきこむ B A 40 60- 「201 40 13 bo 90 w 30 XNV 50 40 YO₁) 200 40×0.5= 'Ri 14 10 20= 20×0.3N+50xx 6N+50x - 6+20=50x 14=50% x=0.28 028 50)140 100 400

ㆍ物理の慣性力の基礎問題です。画像を参照。 ㆍ？ᆢ解説の赤線部分のma´のところが何を意味してるのかよく分からなくって。青線のところの意味はわかっています。 ㆍ運動方程式はｍａ＝Ｆでそこにいれてるっていうのはわかるのですが、使ってる意味がよくわからず... ㆍ教えてい... 続きを読む

慣性力 (Op.72~75) 図のように,電車内の水平な床の上に傾きの角 のなめらかな斜面を固定して置き, その上に台車を のせる。地面に静止した人から見た電車の加速度を a [m/s2] (右向きを正とする), 重力加速度の大きさ を g[m/s2] とする。 0 (1) 車内の人から見たときの,台車の斜面方向の加速度 a' [m/s2] を求めよ。斜面 方向下向きを正の向きとする。 (2) 電車の加速度 αがある値 α であったとき, 車内の人から見て台車は静止して いるように見えた。 ao 〔m/s2] を求めよ。

この問題の(3)において、次のように考えました。 仕事W=qVだから、Wは q×{(3√2-2)kQ/6a - kQ/2a} =(3√2-5)kQq/6a 原点における電位をVo、点Cにおける電位をVcとすると、 Vo>Vcでq>0より、外力はy軸の正の方向。だから答えにマ... 続きを読む

10 Chapter 3 電位 確認問題 9 3-4 に対応 右図のように,点A, Bに電気量-Q, +Q[C] の電 荷が置かれている。 ただし, Q>0とする。 また, クー ロン力による位置エネルギーの基準は無限遠とし, クーロンの法則の比例定数をkとする QA(0,2a) (1) 原点における電位を求めよ。 B(a, 0) +Q (2)点Cにおける電位を求めよ。 0 IC (3)電気量+α [C] の電荷を原点から点Cへと ゆっくり移動させるとき,外力のする仕事 Wはいくらか。ただし, g>0とする。 C(0, - a) BAR JU 解説 Q (1)点Aの電荷による電位はーん 点Bの電荷による電位はん です。 電位 2a a その重ね合わせより V=-k- +k⋅ = 2a Q」 kQ a 2a (4) Q (2)点Aの電荷による電位は-k- 点Bの電荷による電位はん- 9 3a √2 a Qです。電 位の重ね合わせより を Q V=-k+k- Q = 3a √2 a 3√2 a (3-√√2) kQ (3√2-2) kQ (3) 移動前後の静電気力による位置エネルギーの変化は, 外力のした仕事にな 6a るのでした。 kQq 原点における位置エネルギーは Uo= 2a (3√2-2) kQq 点Cにおける位置エネルギーはUc=- 6a 仕事とエネルギーの関係より U+W=Uc なので W=Uc-Uo= (3√2-2)kQq_kQq (3/2-5) kQq 6a = 2a 6a 確 図 た 信

徹底的に分かりません A点の鉛直方向の力はないのですか？ 水平方向はなぜNAとFだけなのですか？mglcosθはどこに行ったのですか？ 解説の解説が欲しいです。

N -T=0 N= 2 2 基本例題 20 壁に立てかけた棒のつりあい 97 解説動画 質量m,長さ21 の一様な棒AB を, 水平であらい床と鉛直で なめらかな壁の間に, 水平から0の角をなすように立てかけた。 重力加速度の大きさをg とする。 A 21 (1) 棒が静止しているとき, 壁からの垂直抗力の大きさ NA, 床か らの垂直抗力の大きさ NB, 摩擦力の大きさ F を求めよ。 (2) 棒が倒れないためには, tan がいくら以上であればよいか。 ただし, 棒と床の間の静止摩擦係数をμとする。 B 指針 Bのまわりの力のモーメントのつりあい、 鉛直方向と水平方向の力のつりあいを考える。 解答 (1) 棒にはたらく力を図示する。 Bのま わりの力のモーメントのつりあいよ F=NA=- mg 2tan0 NA り mg xlcos-NA×2lsin0=0 mg NA= 2tan0 2l sin NB mg 鉛直方向のつりあいより mg Mμmg [XB 2 tan NB-mg=0 よって NB=mg cose 1 水平方向のつりあいより tan 0≥ 2μ NA-F=0 1907 (2) Fが最大摩擦力 μNB をこえなけ ればよいので F≦μNB

この問題が全くわかりません なぜNB＋NAtan60が8.0なのにNBが8.0.なのですか？ だとしたらNAtan60が0になるのだから、NAも0になりやせんか？ 全体的にわかりません

類題 17 図のように,重さ8.0N の一様な棒AB を水平であらい床と60°の角をなすように 立てかけた。鉛直な壁はなめらかである。棒にはたらく重力は、すべて棒の中点0に加わ るものとする。 (1)床が棒の下端Bを垂直方向に押す力の大きさ N [N] を求めよ。 san60KO(2) 壁の上端 A を垂直方向に押す力の大きさ NA [N] と, 棒の下端B が床から受ける 入 No+Natan60°=8,0 摩擦力の大きさ [N] をそれぞれ求めよ。 Na NB-8.0%....D KAK Nitor 30+fb=0 まわりの力のモーメントについて反時計回を正す 800 8.0+ 20500+(-Naxalsin too... ② (1)式よりNe-8.UN (2) 53NA -4.0 N = 2.3N HR = N₁ = 2.3 N 運動のは Ne 60° B