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物理 高校生

(1)がなぜ答えの式になるか分からないです

水平な直線レール上を自由に動くことができる電 車の天井の点に,長さの軽いひもの一端を固定 し,他端に質量mの小球をつけた。 電車が一定の 大きさ Aの加速度で水平方向に等加速度直線運動す るとき,図1のように,電車内から見て小球を静止 させたところ, ひもと鉛直線のなす角がαとなっ 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 A を求めよ。 次に, 図2のように, 大きさ A の加速度で等加 |速度直線運動している電車内から見て, 小球が点 0を通る鉛直線を横切るように, 小球を見かけの 重力の方向に対して垂直な面内で等速円運動させ |た。このとき中心軸が鉛直方向から角 αだけ傾い |た, 速さVの円錐振り子となった。 (2) 電車内から見た小球の円運動の速さVを求め よ。 (3) 電車内から見た小球の円運動の周期Tを求め よ。 ヒント (2) 小球は見かけの重力と張力の合力を向心 力として等速円運動している。 m 図1 図2 解答 (1) gtan a (2) tana gl (3) 2πcosa g 指針 電車内の観測者には,小球に慣性力と重力の合力である見かけの重力がはたらいて いるように見える。 見かけの重力の方向を鉛直下向きとみなして力のつりあいや運 動を考える。 解説 (1) 電車内の観測者には,図a のように小球にはた らく張力と重力と慣性力がつりあっているように見え る。図aより 張力 tana = mA mg よって A=gtana 慣性力 A

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数学 高校生

194の問題がどうしてもわからないので解説お願いします💦どっちかだけでも大丈夫です!!

例題切り取る線分の長さ 47 直線 x+y-1=0 ①が円 x2+y2=4 ②によって切り取られ ある線分の長さと, 線分の中点の座標を求めよ。 解答 右の図のように、切り取られる線分を AB, 線分 の中点をMとする。 円②の半径は2であるから, △OAB は OA=OB=2 の二等辺三角形であり ∠OMA=90° OM は,円②の中心 (0, 0) 直線 ①の距離で A 12 (2) 2 M -2 O * 2x 2. B |-1| 1 あるから OM= = √12+12 2 よって AM=√OA2-OM2= = 22. /7/14 = = -2 したがって, 求める線分の長さは AB=2AM=√14 答 また、線分の中点M は, 円 ②の中心 (0, 0) から直線 ①に引いた垂線と, 直線 ①との交点である。 この垂線の方程式は y=x ...... ③ ①③を解くとx=1/2x=/12/2 1 よって, 線分の中点の座標は 谷 2 2 [参考] 線分の中点のx座標は,次のようにして求めることもできる。 ①,②からyを消去して 2x²-2x-3=0 第3章 図形と方程式 この方程式の解をα, β とすると,解と係数の関係により α+β=1 α+B_1 線分の両端のx座標はα, βであるから, 線分の中点のx座標は 2 B 194 直線 y=2x+5 が、 次の円によって切り取られる線分の長さを求めよ。 また、その線分の中点の座標を求めよ。 例題 47 *(1)x2+y2=16 (2)(x-3)+(v-1)=25

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