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

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

したがってからの🟩は、どのようにして計算しているのですか？(3)別解の方です🙇‍♀️ p21

思考 ■ 50. F-xグラフ 2本のばねA、Bについて、FA 引っ張る力Fと、 ばねの伸びxとの関係を調べたとこ ろ、図のようなF-x グラフが得られた。 次の各問に 答えよ。 50...... B (1) (1) グラフの傾きは何を表しているか述べよ。 0 x (2) ばねA、Bのどちらのばね定数が大きいか。 (3) 同じ大きさの力を加えたとき、 Aの伸びはBの半分であった。 Bのば ね定数はAのばね定数の何倍か。 ただし、 分数のまま答えてよいものとす る。 (3)

1枚目の(3)は加速度を求め直すのに、2枚目の(2)は加速度をそのまま使うのは何故ですか？

類題 1 正の向きに 8.0m/sの速さで進んでいた自動車が,一定の加速度で速さを増し, 4.0 秒後に正の向きに 14.0m/s の速さになった。 (1) このときの加速度はどの向きに何m/s2か。 (2) 自動車が加速している間に進んだ距離は何mか。 (3) こののち自動車がブレーキをかけて, 一定の加速度で減速し, 70m進んで停止した。 このときの加速度はどの向きに何m/s2 か。 (1) 加速度を a 〔m/s2] とする (2) 進んだ距離をx [m] とする 「こののち自動車が急ブレーキをかけて･･･停止」 ということは、 「14m/sの速さの物体が 0m/s になった」 ということ 加速度を 〔m/s2] とする

答え合わせしてほしいです

(6)~(8) 鉛直投げ fmtgi 置きかえる 重力加速度 させた。地 なめよ。 /17 月 日 / 17 8 自由落下と鉛直投射 ●●要項 自由落下 (1)~(5) -+gt 鉛直投げ下ろし(6)~ (8) o O 0m/s 自由落下 鉛直投げ下ろし ↓(9) JL-9.8m/s i-Do+at v-gt to (m/s) tat x=+af² = ⇓g (m/s²) [s] 後 =2gy y Ot(s) ¦²-00²-2ax -2gy y(m) [m/s] g.xy, 0 と置きかえる y (m) (m/s) ag.xyと置きかえる 自由落下と鉛直投げ下ろし 大きさを9.8m/s^ とする。 次の問いに答えよ。 ただし、 鉛直下向きを正の向きとし、重力加速度の 例題 高さ360mの点から物体を自由落下さ せた。 地面に当たる直前の速度 [m/s] を求めよ。 (4) 高さ490mの点から物体を自由落下させた。 地 面に到達するまでにかかる時間r[s] を求めよ。 24g 鉛直投げ上げ y (m) (6) (m/s) (m/s) o --201 鉛直投げ上げ gt 20 mayo1200 ag.xyと置きかえる 鉛直投げ上げ 次の問いに答えよ。 重力加速 度の大きさを 9.8m/s2 とする。 例題 ビルの屋上の点Pから初速度 4.9m/sで 鉛直上向きに物体を投射した。 (a) 投射してから最高点に達する までの時間 [s] を求めよ。 最高点 (2) ビルの屋上の点Pから初速度29.4m/sで鉛直上 向きに物体を投射した。 (a) 投射してから20秒後の速度と、点Pからの 高さ [m] を求めよ。 29.4×2+ 58.8 V=29.4-9.8×2 速度 9.8 mla 2 196 こ 39.m 高さ (b) 投射してから最高点に達するまでの時間 [s] を求めよ。 6:294-98+ 400= Start = 10 (b) 投射してから3.0秒後に地面 に達したとすると、点Pの地 上からの高さん [m] を求めよ。 14.9m/s Po v²=2gy 解v=0m/s,a=g.y=360m h =√2gy=√2×9.8×360 =84m/s 105 3.0秒後 205 (3) ビルの屋上の点Pから初速度 9.8m/sで鉛直上 向きに物体を投射した。 360 by [m]) (5) 点Pから自由落下した物体が, 真下の点Qを 19.6m/sの速さで通過した。 PQ 間を落下するの にかかった時間 [s] を求めよ。 Pac 48 解 (a) 最高点では速度が0m/sであるので Dogt より 0=4.9-9.8×t よって t=0.50s (a) 投射してから最高点に達するまでの時間 [s] を求めよ。 196 9.8×5=49=7 これを使うと. 速く正確に計算 できます。 360=5×62×2 ですから =√2×9.8× ( 5×62×2) =√2°×62×7=2×6×7=84m/s (1)高さ10mの点から物体を自由落下させた。地面 に当たる直前の速度 [m/s] を求めよ。 V=249.8+10 196 196=9824 9.8 + 965 (b) y軸を鉛直上向きにとり、点Pをy軸の原 点とする。 3.0秒後の物体のy座標の絶対値 が、点Pの地上からの高さとなる。 y=vof- gt2=4.9×3.0-1/2×9.8×3.02 (6) 物体を鉛直下向きに速さ15m/s で投射した。 6.0 秒後の物体の速度 [m/s] を求めよ。 95 +6 V=1449.8×1 14119 128114 5598 +15 √214 (7) 物体を鉛直下向きに速さ7.0m/sで投射した。 20m落下した位置での物体の速度v [m/s] を求め 98 9.8 (2) 点Pから物体を自由落下させたところ, 3.0秒 後に地面に達した。 点Pの高さ [m] を求めよ。 02-49=2898420 221872 4411 2114 26 190 (8) 点Pから物体を鉛直下向きに速さ12m/sで投射 (3) 自由落下を始めてから, 5.0秒後の物体の速度 (m/s) を求めよ。 したところ, 2.0秒後に地面に達した。 点Pの高 +49 さん [m] を求めよ。 V=9844 1282 +1/2498×4 155 49m19 24+ 43.6m =-29.4≒-29m よってh=29m (1) ビルの屋上の点Pから初速度 19.6m/sで鉛直上 向きに物体を投射した。 (a) 投射してから最高点に達するまでの時間f[s] を求めよ。 6=19.0-9.8+ GD=140 259 (b) 投射してから6.0秒後に地面に達したとして、 点Pの地上からの高さん 〔m〕 を求めよ。 98 48.8164 59m hos (b) 最高点の点Pからの高さ 〔m〕 を求めよ。 149 4.9m (c) 投射してから, 再び点Pにもどるまでの時間 t2 [s] を求めよ。 25 (d) 投射してから 4.0秒後に地面に達したとして、 点Pの地上からの高さん2 〔m〕を求めよ。 724844-1249016 39.2-18-4 098-984 39.20 17

(ウ)の解答の ③の式をそのまま変形して、内部気圧の密度 ρ’=βPoa/αTo としてはいけないのですか？

(1)気体の圧力P,密度p,絶対温度Tの間には,状態方程式より P=apT の関係が成り立つ。 定数 αを気体定数Rと1モルの気体の 質量 m で表せ。 (2) 熱気球がある。 風船部の体積はV[m]〕であ り,風船部内の空気 (内部空気)を除いた全体の 質量は M [kg] である。 内部空気の圧力は外気 圧に等しく,温度は自由に調節できる。 地表で の外気の圧力をPo〔Pa〕, 気温をT [K], 密度 をpo[kg/m²〕 とする。 (ア) 内部空気を加熱していくと,気球は地表に 材で V した 外気 Po, To. Po 静止したまま,温度がT [K] となった。 内部空気の密度[kg/m²] を求めよ。 ()内部空気をさらに加熱し、温度がT [K〕 より高くなると,気球は 地表より浮上する。 [T] [K] を求めよ。 気球が浮上した後, 内部空気の温度をαTo 〔K] (α>1)としたとこ ろ,気球はある高度で静止した。 そこでの外気の圧力はβPo〔Pa〕 (β<1) であった。 内部空気の密度ρ’〔kg/m3〕, および外気の密度ρ [kg/m²〕を求めよ。 (防衛大 + 大分大)

教えてくれると幸いです

10. 水圧 3分 次の文章中の空欄 |に入れる指数として最も適当な数字を下の①~⑤のうちか ら1つ選べ。 水圧は水面からの深さによって変化する。 水深1.0mの場所の水圧と, 水深2.0mの場所の水圧を比 べた場合, 水圧は 9.8×10 Pa だけ異なる。 ただし, 水の密度を1.0×10°kg/m3, 重力加速度の大き さを 9.8m/s2 とする。 また, 1Pa=1N/m² である。 ① 1 ②2 ③3 ④ 4 ⑤ 5 11. 糸の長さが変わる振り子 3分 長さが1で, 伸び縮 みしない軽い糸の一端に, 質量mの小球をつけ,これを 図のように 1/2 だけ垂直な段差のついた水平な天井の点0 から段差にそってつるす。 次に, 糸がたるまないように, 小球を点Aまで持ち上げて静かに手をはなすと, 小球は 最下点Bを通過して, 点Cに達した。 小球が点Cに達するときの速さはいくらか。 次の① ⑤ のうちから正しいものを1つ選べ。 ただし, 重力加速 度の大きさをg とする。 B √gl ① gl 2 V 2 ③√gi ④√2gl 62√gl 06 (m) [2021 追試] A [2001 武蔵工大 改〕 12. ばねに押し出された小物体の運動 5分 図のように, 小物体を軽いばねに押しつ け, ばねを自然の長さからxだけ縮めた後, 静かにはなした。 小物体は水平面上を運動 した後, 曲面をのぼり, 点Aで速さ 0に なった。 小物体の質量をm, ばね定数を k, 重力加速度の大きさをgとし, すべての 面はなめらかであるものとする。 8000000 自然の長さ い h 問1 ばねから離れて水平面上を運動する小物体の速さ”を表す式として正しいものを次の①~⑥ のうちから1つ選べ。 2kx ① kx2 ② kx2 m ④ 2kx k m 2m m V m x ⑥ ko V 2m x 問2点Aの水平面からの高さんとして正しいものを次の① ⑥ のうちから1つ選べ。 112 ① mv2 02 v" mv2 (4) g g mg 2g 2g 10第1編力と運動 M+ 2mg dom M [2016 本試]

答えはqgL二乗/2Eになります。 解き方を教えて欲しいです。お願いします🙇🏻‍♀️‪‪

③ 長さ L〔m〕, 密度p[kg/m3],ヤング率E [Pa] の一様な棒の上端を天井に固定して鉛直につり下げた.この とき 自身のおもさによる棒の伸びは 46 [m] である. ただし, 重力加速度の大きさをg 〔m/s2] と する。

101です。単振動の分野で保存則を使わないと解けない問題ってありますか？自分の書いたやり方で記述の時に注意した方がいい点とかありますか？

VI いろいろな運動 87 で点での速さを2つの方法で求め, mkdで表せ。 30" 滑らかな斜面上で、ばね定数の Pを結びつけ、自然長の位置で 与える振動の幅を求めよ。 エネル ものだ。 24 学 100 抜い 1. 点Aを重力の位置エネルギ ーの基準とする。 点Aと点口とで 0+0+(1+4)³ -m²+d+ 1+ 30 ++ 101. mx= 8k kld+ +d+mv²+ mgd A=√ k 4k X- つり合いの式mg を用いると 102 dが振幅になるから 11. 0+Ad-m² +0 Paax=dud 単振動の位置エネルギー N Kx²-(pSg)x 101 Ⅱの方法が速い。 CO-1 とおくと まず つり合い位置を調べる。 mg sin 30°-kl mg S 皿 0000000 0 中心 D Cと下のDとで を用いた力学的エネルギー保存則より (pSg) dmv²+(pSg)()* mp,SlpShを代入して、整理すると d 3g gd²-hv²++gd h 単振動の位置エネルギーの威力! 103 m mgmu √2k k (別解) 1の方法。 点Dを重力の位置 エネルギーの基準にすると, CとD で 1/12mv+mg(A+1)sin30+0 =0+0+1 (4+1) 11/21mw+1/23mg+1/21mal (1) 等温変化だからPV一定 P.SL=PS(L-x) (2) ピストンに働く力Fは F-PS-PS P-L-P =PS-PS PS PS X P.S 0 x |x|CLより FPSP2x よって、ピストンは単振動をする。 その =KA+KAI + kl² 周期では を代入すると T-2PL M ML -2x, "PS = box+mgsino m mysing) masino 103 NM = Bsinwt + Ccoswt (BCは任意定数) M=Bwcswt-cwsinwt x(0)=0 M(0) 2 Mo 1=- mgsino 13=Mo N 9 N 2 N +(1) mg mm 1 N 22 +