これはつまり遠心力を無視したら、重力=万有引力 ってことを言ってるんですか？🙇🏻‍♀️

無視できる。 この遠心力を無視する場 合,重力としては万有引力だけを考え ればよく,地表における重力加速度の 大きさをgとすると,重力の大きさ maは次式で表される。 Mm mg=G (4) R2 F 1 ます

2枚目の写真にある解説も読みましたが、頭の中で処理できません。 どなたか解説していただけませんか😭

34 DNAの複製 DNAの複製のしくみを調べるために、 次の実験を行った。 [実験1] 大腸菌を窒素の同位体 15N を含む培地で何代も培養し, DNA分子中の窒素 をすべて15Nに置きかえた。この大腸菌からDNAを取り出し密度勾配遠心法によ り DNAの重さを調べた。 (税込入選 21 AMO [実験2] 実験1の大腸菌をふつうの窒素14Nだけ を含む培地に移して分裂させ, 分裂ごとに大腸 菌からDNAを取り出し, 実験1と同様に DNA の重さを調べた。 実験 1 実験 2 1回 分裂後 軽い 中間 2回 分裂以降 (1) 実験2で, 2回分裂および3回分裂した後の DNA は、図の(a), (b), (c) の位置にどのような量 比で現れるか。 (a) (b) (c) の比率として最も適 当なものを次の(ア)~ (カ)から1つずつ選べ。 (ア) 10:0 (イ) 1:1:0 (ウ) 10:1 (エ) 3:1:0 (オ) 3:0:1 (カ) 13:0 (2) 実験2で回分裂した後の DNA は、図の(a), (b), (c) の位置にどのような量比で 現れると推定されるか。 (a)(b): (C)の比率を, n を用いて答えよ。 遠心力 重い D ASH (9)

（3）の解説の、赤線の mgcosθってなんですか？🙇🏻‍♀️

必解 130 鉛直面内での円運動 右図のように、長さLの軽い棒の一 端に小球をつけ, 点Oを中心に鉛直面内で円運動をさせたい。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 最下点での速さを とすると, 最高点での速さはいくらか。 (2) 小球を1回転させるためには ひ をいくらより大きくすれ ばよいか。 Vo ny cost (3) 棒の代わりに、糸を用いて1回転させるためには, v はいくら以上であればよいか。 センサー 37,39

110,111がどういうことか分かりません。教えて欲しいです。

遠心力と万有引力のつり合い T=2r=2ar√ GM r む なお,地表すれすれに回る人工衛星の速さか」を第1宇宙速度とよんでいる。 ひ=√GM/R GMを用いると(これがコ rR より Pの力学的エネルギーEは、①より1/23m²=C217 ツ!) GMm GMm 2r 1 E = mv² + (-GMm) GMm 2r r 無限遠に行くためにはE=0 とする必要がある。 与えるべき量は GMm 2r 110 赤道上空を地球の自転周期Tと同じ周期で回る人工衛星が静止衛星である。 その回転半径を求め, G, M, T で表せ。 111* 前間では地球半径Rの何倍か。 有効数字1桁で答えよ。 g=10m/s2, 地球半径R=6.4×103km, π≒3 とする。

解説では、遠心力で考えていますが向心力で考えた時の途中式を教えてください。

発展例題16 斜面上の物体と慣性力 図のように,摩擦のない溝がある, 水平面となす角が0の斜面 回転軸 をもつ台を点Qを通る鉛直な軸のまわりに一定の角速度で回転 ) させる。質量mの物体が、回転軸から距離rの点Pに置かれてい るとき, 物体がすべり落ちないための最小の角速度を求めよ。 た支 だし,重力加速度の大きさをgとする。 指針 台とともに回転する座標系 (観測者 の立場) を基準に考える。 物体には,重力, 垂直抗 力, 遠心力がはたらき, 垂直抗力 最小の角速度では,そ れらの力はつりあって いる。 mg sin 10 mrw² coso 遠心力 mrw² -mg mg sin0 — mrw² cos0=0 JERN @= 解説 求める角速度をωとする。 台ととも に回転する観測者には,物体に図のような力がは たらくように見える。 斜面に平行な方向の力のつ L (D) TE 111 りあいから, g 8. 円運動 103 20 発展問題 215, 216 -tan0 P 第Ⅱ章 力学Ⅱ

模範解答では垂直抗力を分解してますが、重力を分解して解くことも可能ですか？ また、解くことが可能でしたら解き方も教えていただきたいです！！！

- 90 滑らかな半球面上(半径R) で,質量mのPが水 平に円運動をしている。 Pの底からの高さはんである。 面の垂直抗力 NPの速さv, 周期T を求めよ。 ⑨1* 滑らかな水平床上を長さlの糸に結ばれて角速度 ** -R→ h P P

なんで位置エネルギーを使う時と使わない時があるのですか？

2 では、万有引力による位置エネルギーGmM, Y 〈問9-3 質量mの人工衛星が右ページの図のように、質量Mの惑星を焦点の1つとするだ 円軌道を描きながら運動している。 万有引力定数をGとして以下の問いに答えよ。 (1) A点とB点における人工衛星の速さをそれぞれG, M, R. rを用いて表せ。 A点で人工衛星を加速させ、速さがになった。 (2) 加速させる速さによっては, 衛星は軌道から外れ, 無限の彼方へと飛んでい くことがある。 衛星が無限遠に飛んでいくためのμに関する条件を求めよ。 まず, A点における速さと, B点における速さをそれぞれv,Vとします。 ここでまず思い出してほしいのは「面積速度一定の法則」 です。 9-1 でやったように, 長軸上に物体があるときを考えると, 面積速度が一定です から 解きかた (1) 1/2rv=1/12 RV① 2" 解きかた B点での面積速度 を用いる問題を解いてみましょう A点での面積速度 もう1つ、万有引力の問題では 「力学的エネルギー保存則」が重要です。 衛星は運動エネルギーと万有引力による位置エネルギーを持っています。 ます。 衛星には万有引力しかはたらきませんから,これらのエネルギーの総和は保存し よって、力学的エネルギーの保存を考えて mM 2 m² + ( - 6 m ) = /2 m² ² + ( - GR A点での位置エネルギー A点での運動エネルギー R v=√2GM r(R+r) R(R+r) ....... ② B点での位置エネルギー B点での運動エネルギー そして ① ② 式を連立して解くと (右ページで式変形は解説) V=√2GM 問 9-3 補足 1 A (1) 面積速度一定の法則(ケプ ラーの第2法則) より 2 1 ミ RV...... ① 2 質量 m B点での面積速度 ①②より ① より V= 質量 M A点での面積速度 力学的エネルギー保存則より A点での運動エネルギー Y R -G mM 1 / m²³² + ( - 6 mM ) = 1/2 m² ² + ( - 6 m). -G 2 Y R A点での位置エネルギー v= 2GM v...... ③ ③ ④ より ぴー ③ よりv=2GM R2 R2-2 R2 ②より-V=2CM(121-1212)=26 R R R r(R+r) i=2GM- i=2GM r R(R+r) B点での運動エネルギー R-r rR R-r rR v=2GM 万有引力による位置エネルギー " B wwwwwww B点での位置エネルギー V= 2GM- R r(R+r) R-r rR ****** わ~! 大変な 計算だぁ~」 T R(R+r) ちゃんと 自分で 解いてみる のだぞ 237 CO 9

(2)で写真二枚目の5行目の式 Ry1'＝(Mcosθ/2w)×｛g(w+h tanθ )－(vcθ^2(h－wtanθ))}＝0 があると思うのですが、その直前で「P1を中心として反時計回りに転覆しないためには、重心がP1より右側になければならない。よって、w－h ta... 続きを読む

Chapter 1 力学 Section 1 力と運動 例題 10 等速円運動 ② 図1はレールに乗っている列車を正面から見た 図である。 レールの幅は2w であり, 列車の質量は Mである。 列車の重心Gは、レール間の中心線上 で、レールと車輪の接触点から高さんの位置にあ る。 空気の抵抗や摩擦力などは無視できるものと して、以下の問いに答えなさい。 (1) この列車が,たいらな地面に水平に敷かれた 円形の曲線路を、一定の速さで通過している。 (A) 重力加速度をg, 列車に作用する慣性力を Fとして, 曲線路の内側のレールから列車 が受ける垂直抗力 R1 と, 外側のレールか ら列車が受ける垂直抗力 R-2 を、 それぞれ M, w, g, F, h を使って表しなさい。 図2 (B) 曲線路の半径を , 列車の速さを”として, 慣性力F を M, r, o を使って表しなさい。 ただし,rはレール 幅 2w に較べて十分に大きいものとする。 (C) 列車の速さが大きくなると, R, が減少し,やがて列車は転覆する。 この場合の限界の速さve を wr, g, hを使って表しなさい。 (2) 曲線路では, 列車の安定を増すために、 通常, 曲線路の外側のレー ルを少し高くしている。 図2に示すように, 線路が角度日の傾きを つけて敷かれているとして, 列車が転覆する限界の速さve を w, r, g,h, θ を使って表しなさい。 (三重大) w wo 200 考え方の キホン to 10 I (1) (A)右図のように、車輪とレールとの接点をそれぞれ P1, P2 とし, 車輪がレールから受ける抗力の水平成 分をそれぞれぃたとする。 鉛直方向の力のつりあ いより I 1 円運動の問題では,中心方向外向きの慣性力すなわち遠心力を考慮 すると, 有効な場合が多い。 例えば、人工衛星の中で宇宙飛行士が ふわふわ浮いて見えるのは, 人工衛星から見て, 宇宙飛行士に働く地球の万有引 力と遠心力がつりあうからである。 この問題でも、列車から見た遠心力を考慮す ると, 剛体のつりあいの問題として扱うことができる。 なお、遠心力をむやみに軽んじてはいけない。 現代の物理学では,遠心力 ( 般には、慣性力)といわゆる実在の力 (この場合は, 向心力)とは、同等である I とみなす。 (2)までは、外側のレールは高くしてない。 1 R1+R2-Mg=0… ① P2 のまわりの力のモーメントのつりあいより Mgxw-R1 ×2w-Fxh=0 ② 〔注〕 P1 のまわり: R12×2ω-Mgxw-Fxh= 0 ③ ①② (あるいは, ①, ③ あるいは, ②③ より -Mg- R₁₁ = h R2= g+. 〔注〕この場合の向心力はf+fである。 水平方向の 力のつりあいより、 S 2w (B) 円運動の加速度は2/rだからF=Mv²/r (C) (A)からわかるように, R2は常に正である。 (B)も用いて h Mv² :. R₁₁=Mg-20 =0 :: Vc= F fi+f₂=F=Mv² /r (2) 右図のように車輪がレールから受ける抗力の斜面に垂 直な成分をそれぞれRai', R2' とし、斜面に平行な成分を それぞれだとする。 斜面に垂直な方向の力のつりあ いより P回りの モーメント Mo -F R入 Mcose {g(w+htand)- 2w fr Vo² r rwg h R₂₁ Ra Mg Ri'+R,a'′-Mgcos0-(Mus/r)sin6=0・・・・・・・・ ④ PT P3 Or MY K P2 のまわりの力のモーメントのつりあいより下 Mgx(w+htane)cos-Ra'x2w_(Mu²/r)x(h-wtand) cos0=0 BA w ....... 5 Mg x (cose+ htang.cosa) Pr カ 〔注〕 Pi: Ri' ×20-Mgx(whtand)cos0 (Mur) x(h+wtand)cosB = 0.⑥ ④,⑤ (あるいは、④⑥ あるいは, ⑤⑥ より 列車 の動き Mer x (hcoso-tutanocuse) (h-wtan6 tan 0)} B 10 1-1 力と運動 47

(3)です なぜ水平投射しているように見えるのですか

対して静止したままであった。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) このときの糸の張力の大きさを求めよ。 所 (2) 加速度の大きさαがある値α をこえると, 物体が斜面上向きにすべり始めた。 Q を求めよ。 例題27 209. 電車内の慣性力 水平に等加速度直線運動をす る電車内に, おもりが天井から糸でつるされている。 図のように, 電車内の観測者には, おもりは,糸と鉛 直方向とのなす角が0となる位置で静止して見えた。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 電車の加速度の大きさはいくらか。 この加速度で電車が走行しているとき, 糸が切れたとする。 (2) 電車内の人から見ると, おもりの運動はどのように見えるか。 > (3) 電車外で静止している人から見ると, おもりの運動はどのように見えるか。 210. 遠心力円筒形の部屋が回転する乗り物に, 人 が乗っている。円の中心から人までの距離を R, 回転 数をnとする。部屋とともに回転する人は, 壁に押し つけられるような力を感じる。 重力加速度の大きさを Wur 間) 0 1 OO Courglah (er 回転軸 ↑ R 例題27 200

これmgsinθ＝mrω2乗としてはダメなのでしょうか

↓ 2.0m/s 発展例題16 斜面上の物体と慣性力 図のように,摩擦のない溝がある, 水平面となす角が0の斜面 をもつ台を,点Qを通る鉛直な軸のまわりに一定の角速度で回転 させる。質量mの物体が, 回転軸から距離rの点Pに置かれてい るとき,物体がすべり落ちないための最小の角速度を求めよ。た だし,重力加速度の大きさをgとする。 指針 台とともに回転する座標系(観測者 の立場) を基準に考える。 物体には,重力, 垂直抗 力, 遠心力がはたらき, 垂直抗力 最小の角速度では,そ れらの力はつりあって いる。 ZEMER mg sino TO mrw²cose 遠心力 mrw² -mg TATTI Kat W= mgsino-mrw²cos0=0 Ho 解説 求める角速度をωとする。 台ととも に回転する観測者には, 物体に図のような力がは たらくように見える。 斜面に平行な方向の力のつ りあいから, g 8 円運動 103 発展問題 215,216 tan 0 回転軸 P 第Ⅱ章 大学工