黄色の線を引いたところなのですが、どうして-mgとなるのですか？

➡ 45,46 解説動画 2 例題18 斜面上の運動 傾きの角が30°のなめらかな斜面 AB にそって上向きに, 9.8m/sの速さで点Aから物体をすべらせた。 重力加速度の大き さを 9.8m/s^ とする。 (1) 上昇中と下降中のそれぞれについて物体の加速度を求めよ。 9.8m/s (2) 物体が達した斜面上の最高点をPとするとき, AP間の距離 d[m] を求めよ。 30° A PP 指針 斜面に垂直な方向では力がつりあっている。 一方, 斜面に平行な方向では重力の分力によって加速 度が生じる。 上昇中と下降中とで加速度の向きと大きさは同じである。 解答 (1) 物体にはたらく力は図のようになる。 物 運動方程式は,直角三角形の辺の長さの比を用 体の質量をm, 加速度をαとし, 初速度の向き を正の向きとする。 いて (実際には ma=-mg× 2 下向き) m 1 1 a=- =- -×9.8= -4.9m/s2 a 2 30° mg '30° 30° mg Wx よって, 上昇中も下降中も加速度は 斜面方向下向きに 4.9m/s2 (2) vvs2=2ax」 において, 点Pでは,v=0, x=dより -9.82=2×(-4.9)d よって d=9.8m

一応式はかけましたが答えが違いました 答えは 鉛直下向きに3.8m/s² 4.9N でした どこが間違っているか教えてくださると嬉しいです

例題③ 糸でつるした物体の運動 質量 0.50kgの物体に軽くて伸びない糸をつけ, 6.0Nの力で鉛直上向きに 引くときの物体の加速度を求めよ。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s 2 とする。 指針 物体にはたらく力を見つけ, 運動方程式を立てる。 解 物体にはたらく力は, 重力と糸が引く力である。 物体にはたらく重力は、 鉛直下向きに0.50kg×9.8m/s 2 となる。 鉛直上向きを正, 加速度をαとおき, 物体の運動 方程式を立てる。 6.0 N 13 at 0.50kg ×α = 6.0N-0.50kg×9.8m/s2 v0.50kg =6.0 N -4.9N=1.1N ×9.8m/s2 よって,a=2.2m/s2 であるから, 加速度は鉛直上向きに 2.2m/s2 4.9 類題2 例題③ で,鉛直上向きに糸が引く力の大きさが3.0N のとき, 物体の加速 度を求めよ。 また, 物体を一定の速さで引き上げているとき, 糸が引く力の大きさは いくらか。

解説のところで、A :Ma=Tになるのはなぜですか？

基本例題12 連結された物体の運動 図のように, なめらかな水平面上に置かれた質量 M〔kg〕 基本問題 92,96 M[kg] の物体Aに軽い糸をつけ, 軽い滑車を通して他端に質量 m[kg] の物体Bをつるしたところ,A,Bは動き始めた。 重力加速度の大きさをg〔m/s2] とする。 (1) A, B の加速度の大きさはいくらか。 (2) 糸の張力の大きさはいくらか。 . 指針 A,Bは糸でつながれたまま運動す るので, 2つの物体の加速度の大きさは等しい。 また,それぞれが糸から受ける張力の大きさも等 しい。 各物体が受ける力を図示し, 物体ごとに運 動方程式を立て, 連立させて求める。 A B m[kg] A, B のそれぞれが運動する向きを正とし, 加 速度をα [m/s] とすると, それぞれの運動方程 式は,(1) A: Ma-Ts) B: ma=mg-T... ② 式 ①,②から、 解説 (1) A, B が糸から受ける張力の 大きさを T〔N〕 とすると, 各物体が受ける運動 方向の力は,図のようになる。 0.1 A T m a=- -g [m/s] M+m (2)式①に(1)の結果を代入すると, m MX g=T M+m TB Mm したがって, T=- -g〔N〕 M+m Ba mg 4. 運動の法則 43

物理基礎です 引く力と摩擦力が同じ(つりあう)だったら動かないと思いますが なぜ写真のようにつり合っている状態で等速直線運動をしているんですか？

76 (1) 物体が等速直線運動をしていることから、物体に はたらくすべての力はつり合っている。 水平方向, 鉛直方向と 垂直抗力 も図のようになる。 N-30N 引く力 T-10N 摩擦力 重力 F-10N W-30N

運動方程式をたてる問題で青で囲ったとこにはTが働かないのはなぜですか？

はたらくことに 加速度の大きさα,βには簡単な関係式が成 時間内での移動距離を比較することにより,α, βの間の関係式を求めることができる 解答 (1) 物体Aと動滑車を1つの物体とみなして 考える。 物体A(動滑車を含む) と物体B T B にはたらく力は図aのようになるので,そ れぞれについて進行方向を正の向きとして 運動方程式を立てると A:ma=2T-mg ......① T B: Mβ=Mg-T ......② T Mg (2) 物体 A, B の加速度の大きさα, β の間の 関係を求める。 図 b に示すように, 物体B がxだけ降下するとき,物体Aは今だけ 上昇する。 物体 A, B それぞれについて 等加速度直線運動の式「x=cnt + 1/2at2」 を立てると,v=0 より x A: = 2 aA A a mgy 図 a x2 1 物体B るとき,動 B 左右それぞれ る。 よって、

3番の問題です。 解説では運動方程式を足して居るのですがこのようにcについての運動方程式だけでは答えを出すことは出来ないのでしょうか？教えてください🙏🏻

90 あらい斜面上のつりあいと運動 傾きの角が 0 のあらい斜面上に質量mの物体Aを置き, Aに結んだ糸 で、図のように, なめらかな滑車を通して質量Mの物体 Bをつるす。Aと斜面との間の静止摩擦係数をμ,動摩 擦係数をμ',重力加速度の大きさをg として, 以下の問 いに答えよ。 ただし, tan>μ とする。 A Im 0 mg ng (1)Bの質量 M が M, より小さいと,Aは斜面下方にすべりだす。 M1をm,μ,0 を用 いて表せ。 (2)Bの質量 M が M2 より大きいと,Aは斜面上方にすべりだす。 M2 をm,μ,0を用 いて表せ。 (3)次に,Bのかわりに質量 M3(>M2) の物体Cをつるしたら, Cは一定の加速度で降下 した。 Cの加速度の大きさαをm, M3, g, μ0 を用いて表せ。 [熊本大 改] 78,79,80,81,82

糸に沿った方向には加速度の成分が存在すると有りますが、何故言えるのですか 非慣性系から見れば、遠心力を分解して釣り合いを考える事が出来るのは分かるのですが、慣性系での説明が分からないです。 定性的でしょうか。

解答 円運動の半径は Lsin 0ゆえ, 中心方向の加速度は = d中心 よって, =Lsin ・w2 である. 運動方程式より (1) 接線方向: m 0=0 中心方向: mxLsin0w=Ssin0 鉛直方向: m0 Scos-mg mg S=- g W 9 cos (4) o V Lcos 0 なお,糸に沿った方向にも加速度の成分が存在す るため、糸に沿った方向のつり合いの式を立てるの は誤りであることに注意. L 心 Lsin 0 S mg

この問題の（4）で（ΔB/B）^2の項は無視してるのにΔB/Bの項は無視していないのはなぜですか？

133. <ベータトロン〉 時間変化する磁場による荷電粒子の加速について考えよう。 図のように、原点Oを通り互いに直交するx軸, y 軸, z軸をと る。 AB (1) 等速円運動する荷電粒子の速さを求めよ。 2軸の正の向きに一様で時間変化しない磁場が加えられてお り,その磁束密度の大きさをBとする。この磁場中に質量 m, 電荷 g (>0) の荷電粒子を入射したところ,xy 平面上で原点O を中心とする半径rの等速円運動をした。 y m x v 荷電粒子の円運動は,半径rの円形コイルを流れる電流とみなすことができ,円形コイル を貫く磁束はBで与えられる。このことを用いて, 磁場を時間変化させたときの荷電粒 子の運動について考える。ただし,この電流がつくる磁場は無視できるとする。円形コイル 内部と円形コイル上の磁束密度の大きさを時間とともに一様に増加させる。増加を開始して から微小時間 ⊿t 経過したとき,磁束密度の大きさは微小量⊿B (>0) だけ増加した。 なお、 (4)(5)では2つ以上の微小量どうしの積は無視して計算すること。 (2) 円形コイルに誘導される電場の大きさを求めよ。 闘 (3) 誘導された電場により荷電粒子の速さは増加する。 その理由を述べ, 速さの微小な増加 量⊿v を求めよ。 *(4)磁場の増加により円運動の半径は変わらないと仮定して,荷電粒子にはたらくローレン ッカの大きさと遠心力の大きさを計算し,ローレンツ力は遠心力より大きいことを示せ。 したがって,磁束密度を一様に増加させると軌道が円からずれる。 元の円軌道を保つには, 磁束密度の増加量を一様ではなくすればよい。 このとき,円形コイル内部の磁束密度の大き さの平均値をĒとすると,円形コイルを貫く磁束は2万で与えられる。微小時間⊿t経過 する間に, Bを微小量 4B 増加させ, 円形コイル上の磁束密度の大きさを⊿B'増加させたと ころ,もとの円軌道が保たれた。だだし、磁束密度の大きさはz軸からの距離と時間だけに 依存するものとする。 (8) AB4B' の比 AB AB' を求めよ。 〔22 大阪公立大〕

なぜ右向きを正に運動方程式を立てるのかがわかりません 左に動くのになぜ左向きが正ではないのでしょうか？

(1) 図1のように質量の無視できるばねを鉛直につり下げる. 鉛直下向きを正としてy軸をと りばねが自然長であるときのばねの先端を原点とする. 大きさの無視できる質量mの物 体をばねの先端にとりつけると、位置y=I1-a で物体に働く重力とばねの復元方がつ り合い,物体は静止した.ただし,ばね定数を重力加速度の大きさを9とする。物体を下 方に引いて静かに手を離すと, 物体はy軸方向に y を中心とする単振動をはじめた.物体の 座標をy, 加速度をαy とすると, 運動方程式は I1-b と書ける. (2)次に図2のように、摩擦のある水平面上でばね定数kのばねの一端を固定し、他端に質量 mの物体をとりつける.物体の運動方向にx軸をとり ばねが自然長であるときの物体の位 置を原点Oにとる. 物体と水平面との間の静止摩擦係数!!.動摩擦係数は定数とする. こ こでは、物体の速さが0となるときは、物体に働く摩擦力として、最大で静止摩擦係数を用い た摩擦力が働くものとする. 位置x (0) まで物体を引いて静かに手を放すと, 物体はxがあ る値d以下のときには動かず,dより大きいときには滑り出した. dは I 2 と表される. 物体を位置xo(>d)まで引いて, 時刻 t = 0に静かに手を放すと物体は動き出し,位置 (0)ではじめて速さが0となった. この間の物体の運動方程式は、 物体の座標をx, 加速 度をα とすると. I3-a と書ける.この方程式を(1)の場合と比較すると, この運動は, I3-b を中心とする単振動である. x1 は x を用いて14-a と表される.x で物 体が静止し続けるためのxの最大値 Xは 14-b である. xc= 以下では,x > Xとする. 物体はx から再び動き出し, x2 ( d) で再び速さが0となっ また、この間の物体の運動方程式は I5-a と書け, x2 は x を用いて I5-b と表され る.その後,物体は再度 x2 から動き出したが, x(<0) で速さが0となり再び動き出すこと はなかった. 力学的エネルギーの変化が動摩擦力の行った仕事に等しいことを利用すると,x3 に達するまでに物体が運動した全行程の長さは, x0 と x3 を用いて 16-a と表すことがで きる。 物体の位置と時刻との関係をグラフで表すと図3の 16-b のようになる.

Bの加速度が9.8じゃだめな理由を教えてください

問題2 なめらかな水平面上に置いた質量5.0kgの物体Aに, 5.0kgA 6N 軽い糸の一方の端をつけ, 定滑車を通して,他端 に質量 2.0kgの物体Bをつるすと,A,Bは動き 始めた。 物体の加速度の大きさはいくらか。 また、糸の張力の大きさはいくらか。 ただし, 定滑車は軽くてなめらかに回転するものとし、 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 F=5.0a+19.6 (教科書 p.77 参照) A:IT = 5.0xa BLF-T=2.0×4.8 19.6 a F-19.6 a 5.0 2.8m/s T=F-19.6N 5.0×2.8=14N 19.6=1a BIT 19.6N