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物理 大学生・専門学校生・社会人

答え教えてほしいです!多くてすみません。

問題 1. 長さ ru のひもの先端に、質量のおもりを結ん で滑らかな水平面上で速さ 2 の円運動をさせ た。 その後、 ひもを円の中心方向に非常にゆっく りと引っ張って、長さを ro/7 にした。 このことに ついて、 下記の問いに答えなさい。 (a) この過程を通じて、 おもりの角運動量は保存 することを示せ。 1点 (b) ひもの長さr が ro≧r ≧ro/7 のときの、 お もりの速さと、 ひもがおもりを引く力の大 きさ F を求めよ。 2点 (c) ひもの長さが ru から ro/7に変化したときの おもりの運動エネルギーの変化量を求めよ。 ・・・1点 (d) ひもがおもりになした仕事を計算し、 おもり の運動エネルギーが増加した理由を説明せよ。 2点 2. 質量が M, 半径が α、 高さ (厚さ) がもの一様な 剛体円柱を考える。 それが、 仰角 6 の斜面を滑ら ずに転げ落ちる運動を考える。 剛体の重心は、常 に一つの平面内を運動し、 回転軸は常にこの平面 に垂直であるとする。 2-18 図に示したように、 重 心が運動する平面を ry平面にとって、重心の座 標を (2G, YG) とする。 また、円柱が斜面から受け る摩擦力の大きさをF、 垂直抗力の大きさをRと する。 Mg R 2-18 図 斜面を転落する円板 (a) (rg, yg) が満たすべき運動方程式を記しなさ い。... 1点 (b) 回転軸周りの力のモーメントの大きさNを 求めなさい。 ... 1点 (c) 回転軸周りの円柱の慣性モーメント Ⅰ を求め なさい。... 1点 (d) 剛体の回転角をとして、心が満たすべき回 転の運動方程式を記しなさい。 ... 1点 (e) 滑らないで転げ落ちるための条件式を記しな さい。 ...1点 (f) F が満たすべき方程式を記しなさい。・・・ 1点 (g) IGが満たすべき運動方程式を記しなさい。... 1点 3. 上記の運動の初期条件を次式で与えるとして、 下 記の問いに答えなさい。 t=0のとき、 πc (0)=L, Uc(0)= =0 drG dt (a) 任意の時刻における v(t) と rc (t) を求 めなさい。... 2点 (b) ro(t)=10Lのとき、 をLで表せ。... 1点 (c) このときの位置エネルギーの減少量Uを求め なさい。 ... 1点 (d) このときの重心の運動エネルギー KG を求め なさい。... 1点 (e) このときの回転エネルギー Krot を求めなさ |1点 い。 (f) この運動に関してエネルギー保存則は成り立 っているかどうか論じなさい。 ・・・1点 (g) 円柱の外枠の質量は無視できるとして、円柱 の中身が質量 M の液体で満たされている場 合を考える。 外枠と液体の間の摩擦が無視で きる場合は、液体は回転せずに滑り落ちると 考えられる。 中身が液体の場合と固体の場合 について、 落下速度がどうなるかについて、 エネルギー保存則と照らし合わせて論じなさ 1点

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数学 高校生

2枚目のように解いては行けない理由を教えてください🙏

■表」(p.639) を用いよ。 位を四捨五入せよ。 -) p.206 基本事項> 三平方の定理から求める。 分子 00000 ることも多い。) tang=2 I y=xtan* する。 を使って答える。 を使って答える。 12 分母を有理化して 答えてもよい。 13 形を回転させた図] (ウ) X 3 EX95 [⑥ でを答えるから, 忘れずにつける。 ② 応 例題 132 高さが1.5mの人が, 平地に立っている木の高さを知るために, 木の前方の Aから測った木の頂点の仰角が30℃, A から木に向かって10m近づいた Bから測った仰角が45° であった。 木の高さを求めよ。 測 h= 右の図のように、木の頂点をD, 木の根元をCとし, 目の高さの直線上の点を A', B', C' とする。 このとき,BC=x (m), C'D=h (m) とすると ん=(10+x)tan30° h=xtan 45° x=h 与えられた値を三角形の辺や角としてとらえて,まず図をかく。 そして, ② 求めるものを文字で表し, 方程式を作る。 特に、直角三角形では, 三平方の定理や三角比の利用が有効。 ここでは、目の高さを除いた木の高さを求める方がらく。 注意点Aから点Pを見るとき, AP と水平面とのなす角を, ぎょう PがAを通る水平面より上にあるならば 仰角といい, 下にあるならば俯角という。 CHART 30° 45°60°の三角比 三角定規を思い出す 10+h √3 (2) これを①に代入して ゆえに p.206 基本事項 ②. 基本 131 BON (√3-1)h=10 10 10(√3+1) h= √3-1 (√3-1)(√3+1) したがって、求める木の高さは、目の高さを加えて 5(√3+1)+1.5=5√3+6.5(m) (*) + -=5(√3+1) -- ********. 注意 この例題のような、測量の問題では、「小数第2位を 四捨五入せよ」などの指示がある場合は近似値を求め, 指示がない場合は計算の結果を,そのまま(つまり,上の 例題では根号がついたまま)答えとする。 -- AA 1.5mh A 30° √3 34385/00 2 10 √√2 45° 60° 1 基本 167 30° B 45° tan30°= 俯角 38 3 仰角 ①,②はそれぞれ h tan30°= 10+x から。ここで 45° A`- 10m、 B xm う 1 ・P D tan 45°= P' hm h tan45°=1 √3 /30°45° 60°の三角比の値は この値は) 覚えておくこと。 (*) √3≒1.73から538.65 よって, 53 8.7 とすると 5√3 +6.5≒8.7+6.5=15.2(m) 日の灯台の先輩の仙温がら 、同じ 0132 所から灯台の下端の仰角が30°のとき, 崖の高さを求めよ。 海面のある場所から崖の上に立つ高さ30mの灯台の先端の仰角が60° で, 同じ場 [金沢工大] 4章 15 三角比の基本

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