この問題の、2枚目の解説の写真の右側の上から8行目の、2つの小球は重心を中心とした等速円運動すると言えるのがなぜなのかよくわかりません。教えてください。

次の文章を読んで, に適した式または数値を,{}からは適切なも のを一つ選びその番号を,それぞれの解答欄に記入せよ。また,問1では,指示にし たがって, 解答を解答欄に記入せよ。 ただし, 円周率をπ, 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 図1(a)のような自然長Lで質量が無視できるばねの一端に,質量Mで大きさ が無視できる小球を取り付けた。 このばねのばね定数はんである。 一体となった ばねと小球を,なめらかな水平平面上に置き, 小球が付いていない方のばねの端 を,水平平面上の点0に固定した。 ばねは点0のまわりを自由に回転できる。 水平平面上で, 小球を点0のまわりで, ある一定の角速度 ω (ω> 0) 等速 円運動させたとき, ばねは伸びて, 図1(b) のように点0から小球までの距離が ア Rであった。 ばねの復元力により小球には点0の方向へ大きさ イ がかかっている。 また小球には点0から遠ざかる方向へ大きさ 心力がかかっている。 反対の方向へ働くこれらの力の大きさは,いずれも点 0 から小球までの距離に依存する。 すなわち, 角速度が ω の場合に,両者の大き さが等しくなる点0から小球までの距離がRであり,それはk, M, L, ω を用 いて ウ と表される。 の力 の遠 問1 図1(b)の小球が等速円運動を行うための条件を導出し, 角速度w (w> 0)の 範囲で示せ。

黄色のところなんでこうなるのですか！重力加速度は下向きが正ではないのですか？

x 問水平でなめらかな床に,小球が床面と 60°の角をなす方向から衝 と30°の角をなす方向にはねかえった。 このとき、小球と床の間の反発係数を 270° 200 求めよ。答えの分数はそのままでよい。y=" 2√3 - 問 壁からⓓ床からの高さんの点から水平に初速度vo で投げだした。床と壁の反発係数をe, 重力加速度の大き さをgとする。 (1) 壁に衝突する直前と直後の速度の x, y 成分をそれ ⑨ V=Votat 24xぞれ求めよ。x=Dot+sat ⑦Voc d=Vetito d to do d Vy=ot(x)=vo (2) 床に達するまでの時間を求めよ。 x = Voteat² h た 2 2 g (3) 壁から落下点までの距離を求めよ。 x=Vottzate -1=-evor (le-t1) to U 30 V 中平投射 Vo ⑨ Vo=0 xv=-evo vo -evo サとする vo l=evox (一) VO h d 4) 床に衝突する直前と直後の速度のx成分, y成分をそれぞれ求めよ。 ④ V=Votatより 04 04=-x(円) - 株 evo © - ④ eF V ivy. 別紙ト⑦ 問3 T

計算する時にこの3対4対5を使うのは 図が表示されている時だけにした方がいいのでしょうか

最高点 「bytosin0-gt」(p.51(3) 0=nsin 0-gt よって = 9 =rosin 8-t- gf (p.51(36) 式) より tosino-hy Posin = sin 0. g 2 sin) 'sin' (m) = 2g 下点では鉛直方向の変位が0となる。 「初めと同じ高さ bysin-t-1229」より 鉛直方向の変位は 0 0=nsint-1-12391-1201(2uusine) == g 10 問 (2) 水平な地面の の速さで打 (1) 最高点・ (2)小球が 20sin 0よりも= g 運動の対称性より、 = 2t として求めることもできる。 方向については, 「x = vocos ・t」 (p.51(34) 式) より コラ 15 vo2 sin 20 2002 sin cos 0 夏の夜 =mcos8.12= [m] g g St はその が最大になる0 を求めればよい。 0°≦≦90℃の範囲では 打ち上 ■201となり, I sin 20 =1のとき最大となる。 26=90° より= 45° 小球を 速さ 24.5m/sで図の に投げた。 重力加速度の大きさを 24.5m/s 5 Gast という) 20 合を考 運動を るとい この ーる。 平成分と鉛直成分の大きさ vox [m/s], voy [m/s] を求めよ。 したも 達するまでの時間 t [s] とその高さん [m] を求めよ。 25 間とと 達するまでの時間 t [s] と水平到達距離[m] を求めよ。 辺の比より,Do:voy: Vox = 5:4:3となる (vo は初速度の大きさ)。 し方 もす おい

問17,(1)について、有効数字に関しての質問です。 a=300/120から有効数字３桁同士の除算と思いこの問の解を2.50m/s^2と書きましたが、実際の解答では有効数字２桁の2.5m/s^2となっています。 なぜこの解は有能数字は３桁ではなく２桁なのでしょうか。 左の... 続きを読む

(72) 速度が0mになるまでに物体が進んだ距離 1 [m] を求めよ。 例題 6 17.等加速度直線運動 直線道路を走る自動車が,10m/sの速さから20m/sの速さまで一 定の加速度で加速する間に60m進んだ。 (1)自動車の加速度はどの向きに何m/s2 か。 (2) 自動車が 60m進むのにかかった時間t [s] を求めよ。 [POINT 例題 6

まるされている部分の式の変換がわかりません 誰か教えてくれませんか

(mi+m2)a=mag-mg sin0 と、簡単にaが求められる。(前式⑥が系の運動方程式) A,Bの運動量の関係を考える場合がある。 張力を用いないでそれ を求めるには, 運動量はベクトルだから, A,Bを一直線上にする必 要がある。 上のように考えなおすと、考え易い。 masing my IB [B] 二物体間の糸の張力を求めるには,各物体の運動方程式を,直接働く力で作れ、 サイド上のように二物体が糸でつながれ動く問題では、各物体に直接働く力を考えよ. (例題) 定滑車Cに糸をかけ、 その両端に質量 Mの物体Aと質量mの物体 Bを図のようにつるす, Bは地上にあり, Aは地上から高さんのところに ある。ただし糸は長さが変わらず、滑車や糸は十分に軽く、滑車の摩擦は、 ないものとする。 また Mm, 重力の加速度をgとする物体Aを静 AQM に放して落下させるとき、次の(a)~(g) の値を計算する式を書け。 (a) A をつるしている糸の張力T 張力 F (c) Aの加速度α h (b) 定滑車Cをつるしている糸の (d) Aが地面に達する瞬間の速さ (f) Bが達する最高点の地面から (e) Aを放してから地面に達するまでの時間 の高さH(g) Bが高さんの点を通過してから最高点を経て再び高さんの点を通る までの時間 (東薬大, 類多数校) 解答] 運動方程式は Aにつき Ma=Mg-T …… Bにつき ma=T-mg (a) 上式からを消去すれば, ② (①xm-②XMによりかかり 2Mm T= M+m g 圈 なぜ (b) 滑車が受ける力は、上の糸に引き上げ られる力F, 物体をつるした糸に引き下 げられる力TとT これはTとTに等しい。 (d) この加速度で,高さん落下したときの 速さは v2=2ah より v=v2ah= M-m 12gh- 容 M+m 1 T' T A a Mgh a T' (e) それまでの時間は h=//zatz より =√2h = √2h M+m t=, a g M-m (f) Aは地面に衝突して糸はゆるみ, Bは 高さんの所で速さで投げ上げられる. そこから上る高さをん とすれば, B Img v2=2gh' (d)から 22 2gh M-m M-m h'= = 2g 2gM+m M+m ∴. H=h+h'=h1+ =h- M-m M+m 2Mh M+m 0=v-gt から 1'=2t=2=2~ 2h M-m 9 g M+m つり合っているから F-2T"=0 4Mm .. F=2T= g 答 M+m (c) ① ② からTを消去すれば、 M-m g M+m ●なぜ、 (g) ゴイド 上のように、滑車をつるす糸の張力を求めるには、滑車Cに着目し、そのつり合いを考えよ. - 天びんにつるした滑車に糸をかけ端に結んだが動く場合 脂針 余裕ができたらやる、 例題) 天びんの一方の腕に滑車Cをつるし、糸をかけ、質量2mmの A,B を結ぶ、はじめ滑車に制動をかけて静止させ, 天びんをつり 合わす。 制動を除き, A. B が動いているとき、 天びんをつり合わす AB A

問5で、台車から手を離した位置を基準にしているのに−mgAsin30°となっているのはなぜですか？？

千葉大理系前期 2023年度 物理 31 図のように、傾きの角30°のなめらかな斜面上に質量mの台車が置かれ, そ の台車には軽く伸び縮みしない糸の一端が取り付けられている。 その糸のもう一 端は、斜面の上端に固定された定滑車と床と軽いばねでつながれた動滑車を介 して、天井に取り付けられている。 なお, 台車, 定滑車,動滑車,糸は,すべて 同一の鉛直面内にあり, 台車から定滑車までの糸は斜面と平行, 定滑車から動滑 車および動滑車から天井までの糸は鉛直で, 糸がたるむことはないものとする。 また、2つの滑車は軽く、なめらかに回るものとする。 台車が静止しているときの位置をつり合いの位置とする。図のように,このつ り合いの位置から,斜面の最下点までの距離をLとする。なお,距離L,なら びに、台車から定滑車までの距離は、後述する単振動による台車の振幅に対し て,十分に長いものとする。また,ばね定数をk, 重力加速度の大きさをgとす る。 空気抵抗や摩擦は無視できるものとして、以下の問いに答えなさい。ただ し、解答に用いる物理量を表す記号は,問題文中に与えられているもののみとす る。 a tut | 天井 重力の向き 定滑車 台車 m 食じめに、 ように L 30° 図 0000 動滑車 ばねん 床

問5の力学的エネルギー保存則の、何が台車から手を離した位置の要素で、何が振動の中心の要素なのかがわかりません🙇🏻‍♀️ （個人的には1/2mv^2+1/2kA^2が振動の中心で −mgAsin30°が手を離した位置の要素だと思いました）

千葉 1 千葉大理系前期 図のように 2023年度 物理 31 角30°のなめらかな斜面上に質量m の台車が置かれ, そ の台車には軽く伸び縮みしない糸の一端が取り付けられている。 その糸のもう一 端は斜面の上端に固定された定滑車と, 床と軽いばねでつながれた動滑車を介 して、天井に取り付けられている。 なお、 台車, 定滑車、動滑車, 糸は,すべて 同一の鉛直面内にあり, 台車から定滑車までの糸は斜面と平行, 定滑車から動滑 車および動滑車から天井までの糸は鉛直で, 糸がたるむことはないものとする。 また、2つの滑車は軽く, なめらかに回るものとする。 価 台車が静止しているときの位置をつり合いの位置とする。図のように,このつ り合いの位置から,斜面の最下点までの距離をLとする。なお,距離L.なら びに台車から定滑車までの距離は、後述する単振動による台車の振幅に対し て,十分に長いものとする。また,ばね定数をk, 重力加速度の大きさを gとす る。空気抵抗や摩擦は無視できるものとして、 以下の問いに答えなさい。 ただ し、解答に用いる物理量を表す記号は,問題文中に与えられているもののみとす る。 に その e fi St と 重力の向き 台車 L 30° m 図 ■天井 Grellle 動滑車 ばねん 床 〇問1 つり合いの位置において台車が静止しているときの, 糸が天井を引く力の 大きさを求めなさい。

マイナスになっているのがよく分かりません。 あと、図中のl.2lはどうやって求めるんですか？

右図のように, 底辺の長さが4ℓ, 高さが2ℓで ある質量mの直方体が,水平面との傾きの 斜面上に置かれている。 点Aのまわりの反時 計回りのモーメントを求めよ。 ただし,垂直 抗力をN, 静止摩擦力をf, 右図のABの長さ をx, 重力加速度をgとし, N, fの作用点は 点Bであるとし, 解答にはsine, cos0を用い るものとする。 20 N. IC . Al mg 解説 直方体の問題では力を移動させる解法がオススメです。 直方体にはたらく力は重 力と摩擦力と垂直抗力です。 本問ではうでの長さを辺の一部と考えるので,力は斜面に平行な方向とそれに垂 直な方向の2方向に分けたほうが,モーメントを考えやすくなります。 よって, 重力を下図1のように, 分解します。 そして力を移動させますが, 摩擦力は回転に関係しないので, 削除してしまいます。 こうしてできたのが, 下図2です。 関係しないの mgsin 0. mgsino 12 mg cos mg 図1 点Aのまわりの反時計回りのモーメントは N・x+mgsino・mgcos ・20 =Nxc+mgl(sin0-2cos0 ) mgcos 図2 手順通りにやれば, 難しくないね mgasaは時計回り? ・20.

(3)Q3についてなんですが、1.668×10^4になるので有効数字3桁なら1.67×10^4だと思うんですが、なぜ四捨五入してないんですか？

氷の比熱を c [J/ (g・K)〕 とすると, 2.1×103=50×cx{0-(-20)} C=2.1J/ (g・K) (3) 0℃の氷がすべて水になるまでに与えられた熱量を Q3[J] とする と. Q3=60× (313-35)=1.66×104J 700℃の氷1gがすべて水になるのに必要な熱量をq[J] とすると, g=3.32×102J 1.66×10=50xg 3.3×102J

高校物理の電気です。 1枚目は問題で、2枚目は授業の板書です。 全くわからないので丁寧に教えて頂けると嬉しいです。

(4) 次に,水平に置かれた無限に広い平面 D, に単位面積当たりq[C] (q> 0)の電荷が一様に分布している場合を 考える。 平面D」からa[m]上方の点における電気力線の密度は コ [本/m²]であり,この点の電界の強さは コ [N/C],向きはサであることがわかる。 次に, 平面 D」のd[m]上方に単位面積当たり-q[C]の電荷 が一様に分布した無限に広い平面D2を置く(図)。 平面 Di, D2 の電 D2 界の強さは 荷のつくる電界の和を計算すると平面 Di, D2 に挟まれた空間の電 である。 平面 DI, D2の面積を有限の値S[m]] N/C] としても,d[m]が十分小さい場合はこれは近似的に成り立つ。 S D1 S