③の問題について、解説の赤線の部分で、pとbを逆にしてはいけないのは何故ですか？

1 次の文章中の空欄①, ②. ④ 〜 ⑨ を数式で,③)を語 句で埋めなさい。 図のように、斜面と水平面と円筒面がなめらかにつな がった経路上での、小球の運動を考える。 斜面上の点A から小球Pを静かに放すと、小球Pは斜面を下ったのち 水平面上の点Bで小球Qに衝突した。 衝突ののち小球Q が運動を開始し, 円筒の内部に導かれて内壁に沿って運 動した。 小球の運動は鉛直面内で起きるものとする。 重 力の作用する方向は鉛直下向きで,重力加速度の大きさをgとする。小球の大きさおよび経路上の摩擦や 空気抵抗は無視できるものとする。 B の比で決まり、 小球 P M m M と表される。 PUA VB A h 0 (iⅰ) はじめに小球Pは斜面上の点Aで静止している。斜面の傾きを0とし、小球Pの質量をMとする。こ のとき斜面から小球Pにはたらく垂直抗力Nは, 0, M, g を用いて N = ( ① ) と表される。 点Aの水 平面からの高さをんとする。 小球Pが斜面を下ったあと, 水平面を移動する速さは, 0, M,g,hの中か ら必要なものを用いて,ぃ= ( ②2 ) と表される。 (i)次に小球Pは,この速さで、点Bに静止している質量mの小球Qに衝突した。 衝突の前後で小球Pと 小球Qの運動エネルギーの和は変化しないとする。 この条件を満たす衝突は ( ③ ) 衝突と呼ばれる。 このとき、衝突の直後に小球Pと小球Qが互いに遠ざかる速さ(相対速度の大きさ)は①と等しい。 衝突 の前後で運動量が保存されることを考慮すると, 衝突後の小球Qの速さ vs は, v, M, m を用いて, UB = ( ④ ) と表される。 この衝突の直後に小球Pが小球Qと同じ方向に運動する条件は, v, M, mか ら必要なものを用いて, M>( 5 ) と表される。 (Ⅲ) 続いて小球Qは、この速さひで,直径んの円筒の内部に進入し、内壁に沿って運動した。 小球Qは経路 の途中で内壁から離れないものとすると、 経路の最高地点Cで速さが最小になる。 点Cでの小球Qの速さ vcは,UB, m,g, hから必要なものを用いて,vc=( ⑥ ) と表される。このとき点Cで小球Qにはたら 遠心力は,vs, m,g,hを用いて, F= ( ⑦ ) と表される。 点Cで小球Q が内壁から離れないため の条件は,F≧mg であるので,これを満たすvBの条件は,mg, hから必要なものを用いて, UB≧( ⑧ ) と表される。 以上の② ④, 8⑧の結果, 小球Q が内壁から離れないための条件は、質量Mと 3-(-3) hiel·lul 小球 Q m h

運動方程式について質問です！ 物理のエッセンスの問題です。 画像の問題は、加速度と糸の張力(糸があれば)と物体間の垂直抗力を求める問題です。m＜Mで摩擦はありません 画像の(f)ですが、模範解答には(e)と答えが全て同じになると書いてありました。 確かに(e)と同じなのは... 続きを読む

(a) (d) m Jo 糸 F m M M (b) (e) m Zm (c) M 米 MUSSES mo Sloga OM (f) Sla2068 F SFASUS m M V 箱

この問題何度考えても分かりません。相対速度は【相手➖自分】なぜ車が自分になるのでしょうか？ どう考えても新幹線が自分でしょ。どうしたら自分が車という解釈ができますか

動いている人から見た物体の速度を相対速度という。 相対速度物体の速度見た人の速度 2物体A,Bが運動している場合, Bに対するAの相対速度といえば, Bと共に動く人が見た A の速度の こと。“に対する” はから見た”の 意だ。 本来, ベクトルの引き算である点 が大切。 直線上の運動なら,速度の 符号を考えてから引くことになる。 相対加速度についてもすべて同様 である。 相対速度(相対加速度)はベク トルの差, 見た人の分を引く AO VA B 根元を合わせて から差をつくる 直線上なら AO Bo VA ド VB 相対速度 同方向は 速さの差 VB 13 直上を新幹線 (全車両の長さ480m) が198 km/hで走り,平行に車A, B が 90km/hで走っ ている。 新幹線が車に出会ってから, 車Aを抜き 去るまでの時間 〔s] と, 車B とすれ違う時間を求 めよ。 車の大きさは無視する。 相手段 ･B に対する Aの相対速度 (m/s 1=2860 [00€ - 398 u=UA-UB KOTS ちょっと一言 逆に, vg と uが分かれば、AはA=vB+u と求められる。こ れは速度の合成だ。 たとえば, DB が船の速度 が船上で見た 物体の速度とすると, は岸に対する物体の速度だ。 逆方向は 速さの和 High 相対加速度が一定なら、等加速度運動の公式が用いられるが,相対速度 と相対距離 (正確には相対座標) をセットにしなければならないことに注意 しょう。 すべて、動いている人が見た値を用いること。 f/980/h 90ku/9 車 A 480m 新幹線 - 車B addlh

この問いの解説部分が全く何言ってるのわからないので教えていただきたいです。 台とともに運動するっていうのは台に乗ってる観測者だと思っていいんでしょうか？ それから、「よって〜〜、水平成分は同じになる」 と言う部分がなぜそうなるのかわかりません。

図3のように, ストッパーを取り除いて台の固定を外し,台が静止している状態で質 小球は AB部分を速さ2√gr で運動し, 小球が点Bを通過すると,台は右向きに動き 量mの小球を台の上面AB部分に置き, 右向きに初速を与えると, 台は静止したまま、 はじめた。その後、小球は点Cを通過して台から上方に飛び出した。 水平面 一 小球(m) A 2√gr 0 B 図3 r 台 (3m) C DA 問6 小球が点Cを飛び出すときの台の速さと小球の速さをそれぞれ求めよ。 H

物理の問題で、台上の物体の運動を考える時、物体が静止と書いてあったら台と小物体の速度がつりあったと考えるんですか？

チェック問題 4 台上の物体の運動 図のような形状で,なめらかな 部分ABCと粗い部分CDEをもつ 質量Mの台が,なめらかな水平 面上に置かれている。いま、質量 mの小物体を初速度0で点Aから h すべらせたところ,小物体はB,Cを通過し,Dで止まった。 台の粗い面と小物体の動摩擦係数をμ'とする。 右向きを速度 の正の向きとする。 解説 (1) , 小物体が台の斜面を左下 向きに押すから,台は左へ動くでしょ。 後 で小物体がBを通過するとき,台は左へ速さ V, 小物体は右へ速さで走っている (図a)。 さて,このとき,どんな保存則が成立す るかな? まず,全体として水平外力が ないから,水平方向の全運動 量が保存する。 そして、いまは まだ摩擦熱が出ないから, 全 力学的エネルギーも保存する。 もう, コツはつかめたみたいだね! 《運動量保存則》より、右向き正として, A mx0+Mx0=mv-MV・・・① 《力学的エネルギー保存則》より, (1) 小物体がBを通過したときの台と小物体の速さ V, u はいくらか。 (2) CD間の距離lはいくらか。μとんを用いて表せ。 mgh= 1 ~mv²³ + 1/ MV²...@ 2 2 月 (台の上面Bは水平) B C DE M やや難 12分 h N M 全体静止 M B 重力は外力 だけど, 水平 N →XC mg 方向には, はたらかない! V 図a 第13章 2つの保存則 -X 11 169

45番が、なぜこのような答えになるのか分かりません。なぜ等速直線運動になるのでしょうか？ 分かる方教えてください_(._.)_

(3) (2)の結果を, (1) ya の式に代入すると, y=1/12th-1/29 (17)=1 =h-gh² Vo 2v,² 小球A,Bの衝突する高さが,地面よりも上となる条件を求めれば 「よい。 (3) の結果を利用して, YA0 とすると, んー gh² 2002 ->0 0² > 0/ gh 1 2 V₂> gh 2 45. 気球からの投げ上げ 解答 (1) 2.8m (2) 鉛直上向きに 7.7m/s (3) 鉛直下向きに 4.9m/s 指針 1.0g間で気球が上昇した距離は、 投げ上げた位置からすれ違っ た位置までの高さに等しい (図)。 地面から見たとき、小球は、気球の上 昇する速度と、 気球に対する小球の初速度を合成した速度で、 投げ上げ られたように見える。 (3) 気球に対する小球の相対速度, すなわち, 気 球から見た小球の速度は、気球小球=小球 - 気球として求められる。 【解説 (1) 気球は1.0s 間, 鉛直上向きに 2.8m/sの速さで等速直線 運動をしているので, 上昇距離 x 〔m〕は, x=vt=2.8×1.0=2.8m 小球を投げ上げた位置を原点に,鉛直上向きを正とするy軸をとる。 小球は, t=1.0s のときにy=2.8mの位置で気球の上端Pとすれ違う ので、地面から見た小球の初速度を vo〔m/s] とすると, 2.8 = vox1.0- ×9.8×1.02 v=7.7m/s 鉛直上向きに 7.7m/s (3) 鉛直上向きを正として, 地面から見た小球の1.0s後の速度 ひ小球 公式 [v=vo-gt」から、 ひ小球=7.7-9.8×1.0=-2.1m/s 地面から見た気球の速度は, ひ気球 = 2.8m/s なので、 気球に対する小球 の相対速度 気球→小球は, ひ気球→小球=0小球気球 -2.1-2.8-4.9m/s 鉛直下向きに 4.9m/s 46. 飛行船からの投射 【解答 (1) 自由落下をするように見える (2) 1.2×10m (3) 1.0×102m y 指針 飛行船と小球は、地面から見ると, 水平方向には同じ速さで運 動している。 すなわち, 飛行船から見た小球の運動は、 自由落下であり、 地面から見た小球の運動は、初速度20m/sで水平方向に投射された運 動と同じである。 解説 (1) 水平方向に移動する飛行船から、落下させた小球を見ると,

(4)の式の意味は、分かるのですが計算の仕方が分からないので、教えてください。計算の過程がよく分かりません

真上に速さ 14.7m/sで投げ上げた｡ 小球 Aは, 投げ上げた地点を通過して地面に達した。 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) 小球Aが地面に達するのは、 投げ上げてから何s後か。 (2) 小球Bをビルの屋上から自由落下させる。 小球AとBを 同時に地面に到達させるためには、小球Aを投げ上げてから 何s後に小球Bを落下させればよいか。 44.2球の投げ上げ小球Aを鉛直上向きに投げ上げ、最高点に 達した瞬間に､小球Bを地面から鉛直上向きに速さ。で投げ上げ た。このとき、図のように、小球Aは地面から高さんの点にあり、 小球Bの真上に位置していた｡ 小球Aが最高点に達した時刻を f = 0, 小球 A,Bが衝突する時刻をt, 重力加速度の大きさを として、次の各問に答えよ。 (1) 衝突時における小球 A, B の地面からの高さを (2) 時刻, 0, h を用いて表せ。 (3) 衝突時における小球 A, B の地面からの高さを 1₁=h Vo (3) (2) の結果を, (1) のya の式に代入すると, gh² =h- 2 - 1/2 gt₁,² = n − 1 1/2 g (h) ² = ₁ 2v, ² んー 2-1/2 gt₁²=v₁t₁-1/2 gt₁² YA=h- VB = Vot₁- - 1/2gt² (2) 時刻において, 小球A, Bは衝突するので、両者の地面からの高 さは等しく, y = ys となる。 これに (1) の結果を代入すると h-gh² 2002 ->0 14.7m/s 19.6m を含まない式で表せ。 (4) 小球Bが最初に地面に落下する前に小球Aと衝突するための条件を求めよ。 26²> 0h gh 2 V₂> AO ④ 小球A, Bの衝突する高さが,地面よりも上となる条件を求めれば 「よい。 (3) の結果を利用して, YA> 0 とすると, gh 2 h を含んだ式でそれぞれ表せ。 BQ.. 45. 気球からの投げ上げ 解答 (1) 2.8m (2) 鉛直上向きに 7.7m/s (3) 鉛直下向きに 4.9m/s 指針 1.0s 間で気球が上昇した距離は, 投げ上げた位置からすれ違っ た位置までの高さに等しい (図)。 地面から見たとき, 小球は, 気球の上 昇する速度と, 気球に対する小球の初速度を合成した速度で、 投げ上げ られたように見える。 (3) 気球に対する小球の相対速度, すなわち, 気 球から見た小球の速度は, 気球→小球小球として求められる。 解説 (1) 気球は1.0s 間, 鉛直上向きに 2.8m/sの速さで等速直線 運動をしているので, 上昇距離 x [m] は, x=vt=2.8×1.0=2.8m 小球A (2) 小球を投げ上げた位置を原点に,鉛直上向きを正とするy軸をとる。 小球は, t=1.0sのときにy=2.8mの位置で気球の上端Pとすれ違う ので、地面から見た小球の初速度をv[m/s] とすると 小球B 別解(3 入しても同 れる｡ VB Vo X- =h- y[m] gh 20 は速 あり、 答に適さ 0 鉛直

（4）です。 なぜVa=Vb のときを考えるんですか？🤔

3. 図のように、なめらかな水平面上 に、質量 M の長い板B が静止している。 B の左端に質量mの小物体Aをのせ、 Aに右 向きに初速度を与えた。 AとBの間には 摩擦があり、このとき、AはBの上をすべり、Bは面上をすべり始めた。 AとBとの間の A 動摩擦係数を ら落ちないものとして、次の各問に答えよ。 B m ド M 14 とする。 また、右向きを正とし、AはBの上か 重力加速度の大きさを」 (1) AとBの間にはたらく動摩擦力の大きさを求めよ。 (2) AとBの加速度をそれぞれ求めよ。 (3) Aに初速度を与えた時刻を t=0としたとき、 時刻t における、AがB上をすべって いるときの面に対するAとBの速度をそれぞれ求めよ。 (4) AがBの上をすべり続けた時間はいくらか。 (5) AがBに対して静止したとき、 面に対するA、Bの速度はいくらか。

黄色のマーカーつけてる部分の解説お願いします。 解く時のポイントやコツも添えていただけたら尚嬉しいです😆 よろしくお願いします。

速度 (m/s) 19 等加速度直線運動のグラフ■以下の文章を読み, 一直線上を物体Aと物体Bが同じ向きに運 動しており,この向きを速度や加速度の正の 向きとする。物体Aと物体Bの速度と時刻の 関係は右図で示される。 また, 時刻 OS にお ける物体Aと物体Bの位置は同じであるもの とする。 物体Aの加速度は ア m/s² であ り 物体Bの加速度はイm/s² である。 時刻 2s において, 物体Aと物体Bの距離 はウmである。 時刻 0sの後,物体Aと物体Bの位置が再び同じになる時刻は エである。 また, その時刻において,物体Bに対する物体Aの相対速度はオ [19 名城大〕 15,16,17 m/sである。 時刻 (s) 2 0 に適当な数値を入れよ。 物体B 物体 A

解答の図のFがどうしてこのような向きに働くのかよく分かりません。私は反対向きだと思ったのですが違いました。教えてください🙇

71 (1) 左向きに3.2m/s2 (2) 2.0s (3) 右向きに 1.6m/s 指針 床から見て,人と板に注目し, それぞれの物体にはたらく力を 図に描いて考える。 人は右向きを正, 板は左向きを正として, 運動方程 式と等加速度直線運動の公式を用いる。 解説(1) 人と板が及ぼし合っている水平方向の力の大きさを F〔N〕, 板の加速度の大きさをa〔m/s2] とし, 人と板それぞれについ て 運動方程式 ma = F を立てる。 このとき、人は右向きを 正に,板は左向きを正にとる。 人 : 40×0.80=F 板 : 10a = F この2式より α=3.2 [m/s²] よって、左向きに 3.2m/s2 (2) 床から見た人の移動距離を sı〔m〕,板の移動距離を s2 〔m〕 とすると, S1+S2=8.0 72 移動に要する時間を [s] とすると, r = vot+- 71 ) センサー17 ●センサー18 ●センサー 19 FS ←a (2) 別解 Aから見たB の加速度,すなわち相対加 速度 GAB は,相対速度と同 様に考えると,AB=4B-4 によって求まる。したがっ vot at ² 4+1/2af2 よりて、板から見た人の加速度 は右向きを正とすると. 人: s1=0+=x0.80t2 0+/1/2x0.8 +/1/2×3 0 0.80-(-3.2)=4.0[m/s²] 人が板の上を右端まで歩く 板 : s2=0+=×3.2t2 3式を解いて, t=2.0[s] (t<0は不適) のに要する時間tは,板上 (3) 求める速さをv[m/s] とし,床から人を見ると,v=vo+ at から人を見て考えると、 より,右向きを正として v=0+0.80×2.0=1.6[m/s] よって,右向きに 1.6 m/s μ'mg (3) M (1) 左向き (2) 右向きに Mo e' (M+m) g それぞれの物体にはたらく F 0.80 m/s² +1 at ² x=vot+ 62183 きを正として、 at より 右向 0+/1/2×4.0g² 73 8.0=0+- ゆえに,t=2.0[s] 指 S