カッコ2番が分かりません 式の意味だけでもいいので教えてくださいm(_ _)m

25 45 基本例題 34 力学的エネルギーが保存されない場合 質量mの物体を水平となす角0の粗い 斜面上の上端Pに置いて静かに手を放したら 小物体は滑りだし,斜面に沿って距離Lだけ 下方の点Qを速さ”で通過した。 重力加速度 の大きさをg とする。 (1) 小物体が点Pから点 Q に移動する間の力 学的エネルギーの変化量を求めよ。 (2) 小物体と斜面の間の動摩擦係数を求めよ。 考え方 非保存力である動摩擦力がした仕事の分だけ力学的エネルギーが変化する。 E' -E = W非保存力 (1) 点Qを重力による位置エネルギーの基準として, 力学的エネルギーの変化量は, E'-E= ( 1/2mv ²2 +0 (0+ mgL sin 0) 点 Q での力学的エネルギー 点Pでの力学的エネルギー = -mv²mgLsin 0 (2) 小物体と斜面の間の動摩擦係数をμ'として E' -E = W非保存力 に代入すると, 1 mv²mgLsin0=-μ'mg cos0.L V 2 よって, μ' = tan0- 2gL cos 0 別解 (2)は運動エネルギーの変化と仕事の関係 1/12m² 1/12m²wで考えてもよい。 L Wには保存力である重力がする仕事も 非保存力である動摩擦力がする仕事も区 別することなく代入すればよい。 mv² - 0 = mgL sin 0-u'mgL cos 0 基準(点Q) からの高さ はLではなく, Lsin となることに注意する。 L m μ'mgcost LsinO

(4)なのですが、x方向の速度はわかったのですが、y方向の速度の求め方が分かりません、よろしくお願いします。

10. エネルギー保存則の条件 図のように水平からの角度が0であり高さがんである台が床に固定さ れている。床と台の上は滑らかである。 台に向かって質量mの物体が速 度 voで運動している。 物体が斜面を上り、飛び出して床に衝突した。 以 下の問いに答えよ。 重力加速度をg とする。 (1) 飛び出したときの速度の大きさとその水平成分、 鉛直成分の速さ vx、Vyを求めよ。 (2) 最高点の地面からの高さHを求めよ。 目標: 保存力をエネルギー保存則を立てる根拠にする (3) 物体が落ちたときの速さ v'はいくらか。 (4) 物体が落ちたときの速度の水平成分、 鉛直成分の速さ vx', vy'を求めよ。 <**> h

なぜcos120°をかけないといけないのか教えて欲しいです！

エネル 準面 的工 基本例題 17 図のような、 水平となす角が30° のなめらかな斜面 500さ AC がある。 質量40kgの物体を斜面上でゆっくりと AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを 9.8 m/s2として,次の各問に答えよ。 心のも (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) 力Fがした仕事は何Jか。 (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 =40×9.8× = 1.96×102N 2.0×102N N mgsin30° 指針 (1) 「ゆっくりと引き上げた」とは, (2) 物体は,力Fの向きに10m移動しているの 力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ で、 仕事 W は、 W=(1.96×10²) ×10=1.96×10°J たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て,Fの大きさを求める。 (2) (3) W=Fscose を用いる。 解説 (1) 物体にはたらく力は, 図のよ うになる。斜面に平行な方向の力のつりあいか ら, F=mgsin30° 130° mg mgcos30° A 30° 1300 10m =-1.96×10'J エイルキ一 |基本問題 141 =-1.96×10'J B 2.0×10J (3) 重力物体が移動する向きとのなす角は 120°である。 重力がする仕事 W'は, W'=(40×9.8) ×10×cos120° -2.0×10.J 別解 (3) 重力は保存力であり、その仕 事は,重力による位置エネルギーの差から求め られる。 点Aを高さの基準とすると, 点Cの高 さは10sin30°=5.0mであり, 仕事 W' は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 -2.0×10'J 第Ⅰ章 力学Ⅰ

(2 )なぜ自然長になった時、Aの速さもBと同じvになるのですか

うな関係式か (c) 小物体が斜面を下って静止するま その理由を説明せよ。 (d) Wi をm, vを用いて表せ。 また, x1 を v, g, μ'を用いて表せ。 [17 奈良女子大改] 小球A 小球B 123. 力学的エネルギーの保存 なめらか な水平面上に,一端を壁に固定されたばね定数 k [N/m〕 の軽いばねの他端に質量m[kg] の小 球Aが取りつけられていて, 小球Aに接して質量 3m[kg] の小球Bが置かれている。 水平面は,なめらかな斜面とつながっている。 AとBが接したままばねを自然の長さか らZ[m〕 だけ押し縮めた後,静かに手をはなしたところばねが自然の長さになった位置 でBはAから離れた。重力加速度の大きさをg 〔m/s'〕 とする。 (1) ばねを押し縮めるために加えた仕事 W 〔J〕 を求めよ。 (2) 小球Aから離れた直後の小球Bの速さv[m/s] を求めよ。 (3) 小球Bが離れた後, ばねの伸びの最大値x 〔m〕 を求めよ。 (4) 小球Bが達する最高点の水平面からの高さん 〔m〕 を求めよ。 [17 東京農大 改〕 119 [ヒント] 122. (2) 動摩擦力が重力の斜面に平行な方向の成分より大きければ減速する。 123.(3X4)Bが離れてからは,A,Bそれぞれ別々に力学的エネルギー保存則の式を立てる。 m m m m m m m m m m m 立てられた軽い る。 その板の上 自然の長さ 直上向きを正 け板を押し下 動き始めた。 を考える。 (1) このばね (2) 板と小現 ける垂直 (3) ある位 れる瞬 (4) 小球は 位置 ( ヒント

解説も載せています なぜ垂直抗力を考えなくて良いのですか？

第6章 仕事と力学的 応用問題 119. 力学的エネルギーの保存 ばね定数k [N/m〕 の軽いつる 巻きばねの一端を固定し、他端に質量m[kg]のおもりをつるして, おもりを下から手で持った台で, ばねが自然の長さになるように支 える。重力加速度の大きさをg〔m/s'] とする。 (1) 台をゆっくりおろしていくとき, x 〔m〕 だけ下がった位置で台 がおもりを支える力の大きさ F〔N〕 を求めよ。 (2) おもりが台から離れるときのばねの伸びx1 〔m〕 を求めよ。 つりあい (3) はじめの状態で台を急に取り去った場合、 最下点でのばねの伸びx2 〔m〕 を求めよ。 (4) おもりの最下点について, x1 と x2 の差が生じた理由を述べよ。 ▶123 lllllllllll 01 -自然の長さ lllllllllll

物理の運動量の問題です。 (2)なのですが、力学的エネルギーの変化と等しい仕事は、-(mgsinθ➕F)×5ではないのですか？ なぜmgsinθが省かれているのか分かりません。

160. 摩擦のある斜面上での運動 解答 (1) -51J (2) 10 N 指針 重力による位置エネルギーの基準を打ち出した位置にとると, 打ち出された直後の物体の力学的エネルギーは,運動エネルギーのみで, 斜面上で静止したときの力学的エネルギーは、重力による位置エネルギ 一のみである。両者は等しくならず,動摩擦力がした仕事の分だけ変化 している。 解説 (1) 打ち出したときの物体の位置を、重力による位 置エネルギーの基準とする。 打ち出した直後の力学的エネル #-12, 11/1/2mv² = 21/12/2 ×2.0×10²=100 J -51=-Fx5.0 F=10.2 10 N 斜面上で静止したときの力学的エネルギーは (図), mgh=2.0×9.8×5.0sin30°=49J 力学的エネルギーの変化は, 49-100=-51J (2) 動摩擦力の大きさをFとすると, 動摩擦力のした仕事Wは, W=-F×5.0[J] である。 物体の力学的エネルギーの変化は,動摩擦 力からされた仕事に等しいので, both issing + F) 2^+un+ ? 垂直抗力 Check!! 力学的エネルギーの変化 masing 1130°M 物体が保存力以外の力から仕事をされると, 物体の力学的エネルギ は,その分だけ変化する。 エネルギーの式を立てるには,次のよ うにする｡ (力学的エネルギーの変化) = (保存力以外の力がする仕事 ) ●面からの垂直抗力は 事をしていない。 mmg 15.0m 動摩擦力は物体の運動 の向きと逆向きにはたら くので、負の仕事をする。 別解 (1) 直角三角形の辺の長さの 比を利用してんを求め ることもできる。 5.0m② 130° ⑤③ 5.0:h=2:1 ①h G

保存力のみが働く場合に力学的エネルギーの保存が成り立つと思うんですが、保存力の見分け方はありますか？

1枚目と2枚目で何が違うのかがわかりません。 保存力がした仕事は運動エネルギーの変化に等しく、保存力以外の力がした仕事は力学的エネルギーの変化に等しいって解釈で合ってますか？ 多分違うと思いますけど…

となる。 運動エネルギーの変化と仕事 物体の運動エネルギーの変化は, 1/12m0²2-1212m2=w 物体がされた仕事に等しい。 W : 物体がされた仕事 : 質量 : 仕事をされた後の速さ vo: 仕事をされる前の速さ (6)

(1)が力学的エネルギーの保存の式で解けない理由を教えていただきたいです。 すごく初歩的な質問ですみません。 回答よろしくお願いします🙇‍♀️

43. 物体と動く台との運動 図のように,なめらか な斜面をもつ質量Mの斜面台が, なめらかで水平な床 の上に静止している。 この床の上を質量m (m <M) の 物体が速さで斜面台に向けて移動し、斜面を途中まで 上り 再び床の上にもどる運動を考える。 重力加速度の大きさはg とする。 物体が最高 点に達したときの水平面からの高さをH, そのときの斜面台の速さを Vとする。床と 斜面台の間に段差はなく, 物体はなめらかに斜面台上に移動し、斜面台から離れずに斜 面にそって運動するとする。 また, 物体と床および斜面台,床と斜面台の間の摩擦はな く, 物体や台の運動はすべて図に示される鉛直面内で起きるものとする。 次の問いに答 えよ。 m 床 M ↑ H (1) 物体が最高点に達したときの斜面台の速さVをm, M, v を用いて表せ。 (2) 物体が最高点に達したときの物体と斜面台の運動エネルギーの和をm, M, v を用い て表せ。 Ja EVO (3) 高さHM, m, v, g を用いて表せ。 (4) 物体が床の上にもどったときの斜面台の速さ V と物体の速さひ を,それぞれm. M, v を用いて表せ。 [18 工学院大 改]

（2番）がウになる理由を教えてほしいです

30 2番目にくるものをA~Dからそれぞれ1つずつ選び,記号で答えよ。 (3) 1番目 2番目 4 金属球の振り子の運動とエネルギーとの関係について調べるために,次の実験を行った。 あとの問いに 答えなさい。 [実験] (山梨) ① 図1のように, 金属球をAの位置まで持ち上げて静止させた。 その後, 静か に手をはなし, 金属球が点0の真下で最も低いBの位置を通過し,Cの位置ま で運動したようすをストロボスコープを用いて撮影した。 図1は撮影した連続 写真をもとに金属球の運動のようすを模式的に表したものである。 ② 図2のように, 点0の真下にある点Pの位置にくぎをうち, 金属球がBの位 置を通過するときに, 糸がくぎにかかるようにした。 次に, ①と同様に, 金属 球をAの位置に静止させ, 静かに手をはなした後の金属球の運動のようすを調 べた。 (1) 実験の① において, 金属球の位置がAからCに変わるときの金属球のもつ位置 エネルギーの変化は、図3の破線 (------) のように表すことができる。 このとき, 金属球のもつ運動エネルギーの変化は,どのように表すことができるか。 図3の 点線を利用して, 図3中に実線 (-) でかけ。 (2) 実験の②において, 糸が点Pのくぎにかかった後, 金属球はどの位置まで上が ると考えられるか。 図4のア~エから1つ選び,記号で答えよ。 (1) 図3にかく。 (2) ルギーとその移り変わり うな種類 0円 1.0 2.03.04.05.06.0 水面からの深さ[cm] 図 1 (3) ア 糸 AQ 金属球 図2 本誌 P.20~39 図3 糸 AQ. 金属球 | エネルギー O O 図 4 A 2 (1) イ O 糸 AQ 金属球 OBO P O (2) 120(cm OB B P. 天井 BQ C 天井 ア O OI (3) 例 引き上 が、ひもを 2倍になるの さは変わらない。