kx0-mgはなぜkx0なんですか？

<発展例題 24 ばね振り子の力学的エネルギー りをつるしたところ, ばねが自然の長さから x だけ伸びた 図のように, 天井に固定された軽いばねに質量mのおも 点で静止した。 おもりを下に引き, 点0からばねがαだ け伸びた点Aで静かに放した。 重力加速度の大きさをと する｡ (1) このばねのばね定数はいくらか。 (2) おもりが点Oを通過するときの速さはいくらか。 (3) おもりが達する最高点の, 点0 からの高さはいくらか。 「考え方 解答 F0000000002 (1) ばね定数をkとすると, 点0での力のつりあいから. ...1 kxo-mg=0 よって,k=mg XO 甘渡しする 自然の長さ でのお xo 弾性力と重力による運動力学的エネルギーが保存される。E=K+U=一定 0. H000000000円 000000000 A----- (補足) (3) 点0をおも xの原点とし 向きを正の

モーメントの問題なんですけど、 なぜこれは力のつり合いでやると答えが変わってしまうのでしょうか？教えてください。 どういう時に力の釣り合いで解き、どういうときにモーメント使うのかわかりません。

必解 335 棒のつり合い 水平なあらい床の上で,質量M の一様な棒AB の一端を大きさの力で引き上げる と、右図のような傾斜角0の状態で静止した。 Fぱい。 らか。ただし,重力加速度の大きさをgとする。 Jan D = (₁0) A 必解 86 転倒する条件 右図のように,縦a[n], 横〔m〕,質量 B F 20 89 そ物くの その (1)

124番の問題のマーカーで囲ったところの代入の途中式が分かりません。どのように計算するのか計算の仕方がよく分かりません!わかる方よろしくお願いします

解説 Aが受ける垂直抗力をN, 動摩擦力をF', 糸の張力をTとする と, A,Bが受ける力は図のように示される。 Aが受ける鉛直方向の力 のつりあいから、N=10×9.8=98Nであり、動摩擦力F' は, F'=μ'N = 0.50×98=49N となる。 A,Bのそれぞれが運動する向きを 正として、加速度をaとする。 各物体が受ける運動方向の力の成分の和 A: T-49〔N〕 B: 20×9.8-7=196-T 〔N〕 それぞれの運動方程式は、 A:10g=T-4 ...① B: 20a 196-T 2 式 ① 式 ② から、 30g=147 α=4.9m/s2 これを式①に代入してTを求めると, 10×4.9=T-49 T=98 N 124. 滑車につるした物体の運動 M-m (sinetμ'cose). 加速度: M+m (1+sino+μ'cost) Mmg_ 張力: M+m 指針糸で連結されて運動するので,物体A,Bの加速度の大きさは 等しく, 糸から受ける張力の大きさも等しい。 各物体の運動の向きを正 として, A,Bの運動方程式を立てる。 なお, Aは斜面下向きに動摩擦 力を受けている。 B: Ma=Mg-T 解説 Aが受ける垂直抗力をN, 動摩擦力を F', 糸の張力をTとする と, A,Bが受ける力は図のように示される。 Aが受ける斜面に垂直な 方向の力のつりあいから, N = mg cost であり, 動摩擦力 FV は , F' =μ'N=μ'mg cost となる。 A, Bが運動する向きをそれぞれ正とし て､加速度をα とする。 各物体が受ける運動方向の力の成分の和は, A: T-mgsind-μ'mg cost B:Mg-T それぞれの運動方程式は, Ama=T-mgsin0-μ'mgcost... ① 式 ① 式 ② から a= g (M+m)a={M-m (sind+μ'cost)}g M-m (sin0+μ'cosf) M+m これを式②に代入してTを求めると, T=M(g-α)= A (1+sin(+μ'cos0) Mmg M + m 正の向き mgsino 126. 連結された物体 解答 (1) 0.35mg (2) 加速度:0.10g, AB間の張力: 0.90mg, BC間の張力: 0.45mg 指針 (1) 動摩擦力は, 「F'=μ'N」から求められる。 (2) 各物体の運 動方程式を立てる。 BとCは,同じ大きさの動摩擦力を左向きに受ける｡ 【解説 (1) 物体Bが受ける鉛直方向の力のつりあいから,垂直抗力 したがって, 動摩擦力の大きさは 0.35mg N 8 る動 げる 10×981 DA 下向 受け を妨 る。 に平 向に A mg 度や糸 [F=" る｡ 3つ

①を②に代入させた途中式を教えてください。お願いします

から点に す。それに垂直に座標軸yを引 2 小球に働く力は,①重力mg, 《タッチ》している円錐内面からの垂 直抗力です。その大きさをNとしてお 71 きます。 Nは座標軸に対してななめですから, 分解します。 すると, x軸方向の成分 0 N sin 0 = mg 0. h N cose 0 P Z-17-2 SILLO はN cos b,y 軸方向はN sin 0 となり ます。 小球は鉛直方向には動きませんから,y軸方向の力のつりあいの式 きましょう。

この問題の（3）で何故（1）と違って静止した観測者から見たA,Bの加速度が違うのですか？ また、こう言った問題で「静止した観測者見る」か「ある加速度で移動する視点から見る」かどっちがいいのかその判断の仕方も教えて頂けると嬉しいです

DAFF 23. 〈滑車と物体の運動〉 次の設問では,糸および滑車の質量,ならびに物体の大きさは ないものとする。また,糸は伸び縮みしないものとし, 滑車はな めらかに回転できるものとする。 重力加速度の大きさをg として 次の設問に答えよ。 [A] 図1のように,質量mの物体Aと質量5mの物体Bを糸 1で結び, 滑車Pにつるす。 さらにこの滑車Pと物体Cを糸2 で結び, 天井から糸3でつるされた滑車 Q につるす。 (1) 物体A, 物体Bおよび物体Cを同時に静かにはなしたとき, 物体Aと物体Bは動きだしたが, 物体Cは静止したままであ った。物体の質量はいくらであったか。 数字ならびにm, gの中から必要なものを用いて答えよ。 〔B〕 次に、図2のように, 物体Aと物体Bを同じ高さに固定し, 図1の物体Cを糸2から取り外す。 その後。 糸2の右端を一定 の大きさFの力で鉛直下方に引くと同時に,物体Aと物体Bを 静かにはなすと, 滑車Pは上昇した。 物体の運動中に, 滑車ど うしの接触や物体と滑車の接触は起こらないものとする。 数字 ならびに m, g, F, dの中から必要なものを用いて次の設問に 答えよ。 3 運動の法則 滑車 Q 滑車 P､ 糸 1 物体B 物体A- m 滑車 Q、 滑車 P 糸 1 物体B 物体Am (2) 物体Aと物体Bを静かにはなした後の, 糸1の張力の大き さはいくらか。 (3)物体Aと物体Bの高さの差がdになった瞬間の物体Aの速さはいくらか。 天井 糸 3 5m 図 1 天井 糸3 O 5m 図2 2 17 物体C 2 カF [19 九州工大 〕

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

①丸で囲った所図からどのように導き出しているのですか？ ②T＝2π/ωってどこからきているのですか？ 教えてください。

142 問題演習 円運動の頻出パターンの問題を解く! 1 図のように頂点Pが最下点に あり 母線が鉛直と0の角を なす円錐がある。 頂点Pから高さん の円錐のなめらかな内面を, 質量m の小球が高さを変えずに等速円運動 している。 この小球の角速度の大き さと円運動の周期を求めよ。 次に円運動の中心を0として, 小球 から点に向かって座標軸を引きま す。それに垂直に座標軸」を引きます。 小球に働く力は①重力mg,② 《タッチ》している円錐内面からの垂 直抗力です。 その大きさをNとしてお きます。 P 0 N sin 0 = mg 水平面内の円運動の問題です。 Theme 3 Step 1の円錐振り 橋元流で子と同じように解けばいいですね。 まず問題図からわかるよう に,この円運動の半径は, 与えられた記号を使ってん tan で 解く! Oj xC 図7-20 'm 0 N cost 図7-21 Nsin0 mg Nは座標軸に対してななめですから, 分解します。 すると, 軸方向の成分 は N cos 0, y 軸方向はNsin 0 となり ます。 P J-17-152KG X TAN COX 小球は鉛直方向には動きませんから,y 軸方向の力のつりあいの式を書 きましょう。 12

中3、仕事の原理の計算です。 なぜこの問題に摩擦力の大きさが関係あるのかがわかりません。また、摩擦力が1Nならば、引く力と打ち消しあって静止するのではないですか。 教えていただけると嬉しいです。

☆ (2)図2のように, 机の上にある物体を一定の速さで1m引いた とき, ばねばかりは10Nを示した。 このとき力が物体にした仕 事は何Jか。 ばねばかりで引いた力は、摩擦力とつり合っているから, 仕事= ① 10 NX ② m= 10 図2 1m 摩擦力 J 引く力 大きさを1とする。 10N » PART (1) 2 P

水圧と力のつり合い マーカーを引いた部分が、なぜそうなるのか分かりません。教えてください🙇

61 水圧と力のつりあい 図のように、断面積 4.0×10m²の円 筒に,同じ面積の質量 0.60kg の薄い円形の板をあて、円筒の中に水 水 が入らないようにしながら, 水中のある深さまで円筒を入れた。 次に, 円筒を鉛直上向きに動かしたところ,ある深さで円筒から板が外れた。 このときの板の深さはいくらか。 水の密度を1.0×10°kg/m² とする。 ヒント 板が外れるときについて, 板にはたらく力のつりあいを考える。 5 円筒 ・板

例22の（2）ですが、どうしてP通過時に弾性力による位置エネルギーがかかるのですか。基準面にあるので、位置エネルギーは無く運動エネルギーだけだと思いました。教えて欲しいです、よろしくお願いします。

v² = 49 ゆえに v=7.0m/S 基本例題 22 力学的エネルギーの保存 →104~108 解説動画 質量mの小球を軽いばねでつるしたところ. ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。 このときの小球の位置を点Pとする。重力 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数をm, d, g で表せ。 (2) ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ, 静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さvをmd,g で表せ。 [POINT 解答 (1) 力のつりあいより kd-mg=0 (2) 点Pを重力による位置エネルギーの基準とする。 点 Q, P間での力学的エネルギー保存則より 0+mgd+0= 1/2mv²+ v² +0+1=1 / kd² (1) の結果を代入して, vについて解くと mgd= 1=1 !== // mv² + 1/{ xmg xd² £>> v=√gd ・X よって 2 d 指針 (2) 点Qと点Pそれぞれについて, ① 運動エネルギー, ②重力による位置エネルギー, ③弾 性力による位置エネルギーを考え,力学的エネルギー保存則の式を立てる。 よってk=mg d & Illllll 伸び d kd PO Img T P td- eeeeeee 伸び 0 ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー ③弾性力による位置エネルギー K==mv² U=mgh V=1/1/2k.x2 U ORE 0000000 伸び d 速さ RECE (1 (2 指針 解答