高校物理の問題です。⑴なのですが、なぜ張力を求める問題で、答えの単位がgなのでしょうか。 Nでもいいのかなど解説お願いします。

15 基 天井から糸でつるされた定滑車に糸αをか け,左には質量mの物体Aを,右には質量mの板 をつるす。 Aと床の間を糸β で結び, 板上に質量 M の物体Bを置く。 滑車は滑らかで質量は無視でき, 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 糸α, B, yの張力はそれぞれいくらか。 a a A (2) 糸β を切ると,全体が動き出した。 糸 m B (ア) Aの加速度はいくらか。 また, Aが距離んだ M B け上がるのにかかる時間はいくらか。 m 床

重要問題04の静止摩擦力についてです。なぜこの問題の静止摩擦力が上方向だと言えるのかがわかりません。

重要問題 04 力のモーメント (水平な棒・ すべる条件) 図のように、長さが1で質量Mの太さが一様 な棒AB の端Aを鉛直なあらい壁面に押し当て、 端Bを軽くて伸びない糸で結び, 糸の他端を点C に固定する。 また, 端Bには質量 MのおもりM をつり下げた。 糸 BC と棒 AB のなす角度は0で ある。重力加速度の大きさをgとする。 解答編 p.10~p.13 糸 最重要 8 B OM 壁面と棒の間の静止摩擦力の大きさは (1) であり,点Aでの垂直抗力の大きさは (2) である。 また, 糸の張力の大きさは (3)である。 Mのつり下げる位置を点BからAの方にゆっくり移動していくと, Mが点B から離れたPの位置にきたとき棒の端Aがすべり始めた。 壁面と棒の間の静止 摩擦係数をμとするとPB間の距離は (4) である。 〈芝浦工大 〉 重要問題 05 力のモーメント(重心・ばねの弾性力)が Y 2 1 XI 板 一様な密度で一様な厚さの長方形板 (縦2L 〔m〕 横 3L 〔m〕,質量 M [kg]) から, 一辺L 〔m〕 の正方形板を 切り取って、 図1のような階段型の板をつくった。 つる まきばね A,Bは, ばね定数が異なるが, 自然の長さが 6 同じん 〔m〕 である。 重力加速度の大きさをg〔m/s2] と する。 板の重心Gを通り, 辺1-2と平行な軸 XX' と, 辺 1-6 と平行な軸 YY' を図1のようにとると, αは (1) 〔m〕,bは(2) [m] である。 次に, 図2のように, 板を水平な天井の点1′, 点2′よ り, つるまきばね A, B でつるしたところ、 2つのばね とも同じ長さ [m] になった。 つるまきばねAのばね 定数 ka は (3) [N/m〕 であり,つるまきばねBのば [N/m〕 である。 <東京理科大 〉 ね定数 kB は (4) [000000 -a→Y' 43 15 -2LL | 図 1 ・3L つく! eeeeee 板 G 3 4 6 15 図2 SECTION 02 力のつりあい・モーメント 17

等速円運動です。 なぜ動いてるのに静止摩擦力なんですか？ なんでこの向きに働くんですか？ 円運動では合力が中心向きというのは暗記するしかないのですか？

問3 ビーズにはたらく力は次図のようになる。 垂直抗力 N 重力 mg 静止摩擦力 f ビーズは等速円運動するので,合力は常に中心方向を向く。 合 力の大きさ Fは,角速度の大きさをωとすれば,F=mRw² と 2π 表せる。 w= であるから, T T F = mR( 27 )² = 4x²mR 2 T2 9 の答④ ビーズは等速円運動するので, 円の接線方向の加速度は0で ある。 ビーズが図3の位置にあるとき, 接線方向についての力の つり合いより, f=mgsin0 2π ここで, 0=wt= -t であるから, T f=mg sin 2 t 2π

④の答えはアだそうなのですが、解説を読んでも理解できません。180度回転したら、電流の向きが変わる、なら磁界の向きとコイルのRの面は平行ではないのですか？

モーター 2 図1のように,コイルQと抵抗を接続して回路をつくり,コイル Q をU字形磁石の間につるして電流を流すと, コイルQはAの向きに動いた。 次の文の①~④の ( )の中から,それぞれ適当なものを1つずつ選 Cp.87 2 6点×4 3 (4) び記号で書きなさい。 <愛媛〉 図 1 割りばし 図2 内容 コイルQ 電源装置 実験で,コイルQに流れる電流を大きくすると,電流が磁 界から受ける力は,① (ア 大きく イ 小さく)なり,図1の U字形磁石の極の位置を入れかえて磁界の向きを逆にすると, コイルQは図1の② (アAの向き イ Bの向き)に動く。 図2のように, 電流が磁界から受ける力を利用したものが モーターであり, モーターは, 整流子とブラシを使った ③ (ア 図3のCイ 図3のD)のようなつくりとなっている。これに より,図2のコイルRの面abcdがU字形磁石による磁界の向き と(ア垂直イ 平行)になった直後に電流の向きが変わり,つ ねに同じ向きに回転するような力がはたらく。 U字形磁石 コイルR 電 Rd a 電流 U字形磁石 電流 回転 カ 抵抗 図3 C D 電流 コイルR ブラシ/ア 電流 整流子 電流 ブラシ/ 「解法のスキル(p.87) 対応問題

㈠についてです。 解答の上から１２行目のまた、のところの式の意味がわかりません。

る証明 00000 △ABCの重心をG, 外接円の中心を0とするとき, 次のことを示せ。 OA+B+C=OHである点をとると、Hは△ABCの重心である。 (2) (1)の点日に対して、3点O,G,Hは一直線上にあり GH-20C, 解答 [ 山梨大) 基本25 基本 71 (1) 三角形の重心とは、三角形の各頂点から対辺またはその延長に下ろした垂線の交 点である。 AH40, BC40, BH+0 CA+0 のとき AHABC, BHICA AHBC=0, BI-CA=0······ であるから, 内積を利用して,人 ((内積)=0] を計算により示す。 ◯は △ABCの外心であるから, 1000C| も利用。 CHART 線分の垂直 (内積)を利用 (1) ∠A=90°, ∠B=90° としてよ い。このとき, 外心Oは辺BC, CA上にはない。 ① |OH=QA+OB+OCから MAHOH-OA OB+OC ゆえに H・BC (OB+OC) (OC-OB) =|OCP-10B 同様にして B BH・CA=(OA+OC) (OA-OC) =|OA|-|OCP=0| また,① から AH=OB+OC=0, BH=OA+OC0 よって, AH = 0, BC ≠0, BH ≠0, CA≠0 であるから AHLBC, BHICA すなわち AH−BC, BHICA したがって, 点Hは△ABCの垂心である。 635 直角三角形のときは ∠C=90° とする。 このとき, 外心は辺AB 上にある (辺 AB の中 点)。 BC=OC-OB(分割) △ABCの外心0→ OA = OB=0C (数学 A) 検討 外心, 重心, 垂心を通る 線 (この例題の直線 OGH) をオイラー線 いう。ただし、正三角 は除く。 ある。」 (2) OG= OA+OB+OC 3 1OHから OH=3OG (1)から 3 OA+OB+OC=d ゆえに GH=OH-OG=2OG よって, 3点0, G, Hは一直線上にあり GH=20G 練習 右の図のように, △ABCの外側に P ③ 31 AP=AB, AQ=AC, ∠PAB= ∠QAC=90° となるように, 2点P,Qをとる。 更に、四角形 AQRP が平行四辺形になるように点Rをと ると, AR⊥BCであることを証明せよ。 B

（2）から分かりません💦 （2）はキルヒホッフの法則を使うらしいのですが、どこに使ったら良いのかよく分かりません。

図1のように,真空中に金属レー ルが水平に置かれ, その上を金属棒 がなめらかに移動できるようになっ ている。金属棒の長さは [m] で, レールの間隔に等しい。 またレール 面と垂直に、磁束密度B [T] の磁場 が加えられている。 レールの方向を x軸,金属棒の方向をy軸とする。 磁場の向きは軸の正の向き (紙面 裏から表の向き)である。 レール a B 金属棒 抵抗 R x b ◎ 磁場 軸の 正の向き Z 図 1 a a E b 図2 ひ b 図3 ひ また, 金属棒の抵抗は R [Ω] である。 [A] 図2のように,端子 a, b 間に起電力E [V] の電池(内部抵抗 0) を接続した ところ,金属棒は動き始めた。 金属棒がx軸の正の向きに速さ” [m/s] で動い ているとき (1) 金属棒の両端に発生する誘導起電力の大きさ V [V] を求めよ。 (2) 金属棒に流れる電流の大きさ I [A]と向きを求めよ。 (3)金属棒に加わる力の大きさ F [N] を求めよ。 十分長い時間が経過し, 金属棒の速さは一定になった。 このとき (4) 金属棒の速さひ [m/s] を求めよ。 [B] 図3のように, 端子 a, b 間に固定抵抗 [Ω] を接続し、 金属棒に外部から力 を加えて動かした。 金属棒がx軸の正の向きに速さ [m/s] で動いているとき (5) 金属棒に流れる電流の大きさ I' [A]と向きを求めよ。

これって、なんでHb-Haなんですか？ 逆じゃダメなんですか⁇

知識 517. 平行電流間の力 真空中の同一鉛直面内に3本の十分 に長い導線A, B, C を平行に張り, 図の向きに, L=L2=5.0A, I=3.0Aの電流を流す。 AC間の距離を2.0m, BC間の距離 2.0m を1.0m, 真空の透磁率を 4 × 10-7N/A とする。 1.0m (1) A. Bの電流が. Cの位置につくる合成磁場の向きと強さ を求めよ。 504 C B (2) Cの長さ1.0mあたりが, A, Bから受ける力の向きと大きさを求めよ。 例題71

(4)の問題です。なぜ点Cでの垂直抗力Nが0になるのか教えて欲しいです💦

A 7 図のような傾斜軌道を下り、半径rの円形のレールを滑走する台車について考え る。台車の質量を、重力加速度の大きさをgとし、台車は質点として扱い、台車と C B レールとの間の摩擦を無視する。 (1)点Dでの台車の速さ VD を求めよ。 台車の出発点Aの高さをんとする。 (2) ∠COBが0となる点Bでの台車の速さ VB を求めよ。 0 D レールの円形部分の頂点をCとし、∠COB が0となる点 Bで、 レールが台車におよぼす力の大きさNを求めよ。 台車が点 Cを通過するための、 出発点の高さんの最小値ん。 を求めよ。

考え方あってますか❓

(1)=90° (2)=30°(3)00° 700 関係式を用 左向き [知識 517. 平行電流間の力 真空中の同一鉛直面内に, 3本の十分 に長い導線A, B, C を平行に張り,図の向きに, L=L2=5.0A, Th Is I₂ 1=3.0Aの電流を流す。 AC間の距離を2.0m, BC間の距離 を1.0m, 真空の透磁率を4m×10 N/A とする。 2.0m01 1.0m (1) A,Bの電流が,Cの位置につくる合成磁場の向きと強さ/A/ を求めよ。 [T] の一様な劇場中で、 (kg)、電荷( 59 CB 5,00 3,0 (2)Cの長さ1.0mあたりが A, Bから受ける力の向きと大きさを求めよ。 例題 71

y=の式と=0の式の違いを教えてください。

OPI = -3-3 (2) y-3-6-(-4) (x-(-4)}~ 3 解答編 13 すなわち y=- 3* -37 すなわち y== 3-5 (2) 直線2x-5y-1=0の傾きは 数学Ⅱ 2-5 1のと (3) y-(-4)=-4-(-4) -1-3 S 直線 l の傾きを とすると, すなわち y=-4 別解 2点のy座標がともに-4で等しいから y=-4 y-4=- (x-1) (4) 2点のx座標がともに4で等しいから x=4 +2 gm=-1から A A・B 125 大盛( B m=-- よって, 直線 l の方程式は 5 すなわち 5x+2y-13=0 var 2 * =1 1521 + 2 1 すなわち 2x-y-2=0 153 (1)切片が2, y切片が3であるから, 求 める直線の方程式は12+1/2=1 すなわち 3x+2y-6=020=xl+z (2)x切片が-3, 切片が5であるから, 求める よって, 直線 l の方程式は 5. y-5=3(x-(-2)} (3) 直線 3x+5y+1=0の傾きは 101 直線 l の傾きを とすると, 1459 3-5 3 5 gm=-1から m=- 3 すなわち 5x-3y+15=0.20 直線の方程式は+1=1 ① 画 -350M 01821 すなわち 5x-3y+25=0 (4)直線x=5はx軸に垂直な直線であるから, 直線 l は,y軸に垂直な直線である 154 (1) 2直線の傾きがどちらも2で等しいから, よって, l は点 (3,2)を通り、y軸に垂直な直線 y=2 であるから,その方程式は の考え方を利用して