なぜ力のつりあいによって求められるんですか？

102 電磁気 69 間隔Zの長いレールを鉛直に立て, 端を抵抗 R で結 び 磁束密度Bの水平磁場に垂直に置く。 レールに 沿って滑らかに動く導体棒PQ (質量m) を放す。 PQ を流れる電流の向きを求めよ。 PQ の終端速度はい くらか。 重力加速度をgとし, R以外の抵抗はないと する。 の靴れはないと、 14+1R 18 P B Q

高校レベルの物理の問題です。 答えは出したのですが、解答と合わなかったので最後の問題の解き方を教えてください。

空気抵抗とは空気との接触により運動を妨げようとする力のことであり、運動している物体の速さ (速さの1乗) に比例する粘性抵抗と速 さの2乗に比例する圧力抵抗がある。 雨が圧力抵抗のみを受けながら鉛直下向きに落下する様子を考える。 圧力抵抗の比例定数を重 力加速度の大きさをg [m/s²]として以下の問に答えよ。 V 問31 鉛直下向きを正として雨の加速度をa [m/s'] としたとき、 速さ [m/s]で落下している雨滴の運動方程式はどのように記述され るか。 適切なものを1つ選べ [31] ① ma = mg + kv² (2) ma=-kv (3) ma = -kv² (6) ma=mg- ・kv (7) ma = mg-kv² ⑧ ma-mg 問32 比例定数kの単位はSI単位でどのように表されるか。 適切なものを1つ選べ。 [32] ① N·m ②N･s ③kg·m ⑥ N/m ⑦ N/s ⑧kg/m ①kmg mg k ② 月 33 雨滴は地表付近では等速度運動をする。 そのときの速度 (終端速度) Pt [m/s] として適切なものはどれか。 1つ選べ。 [33] mg -1 (半径に反比例) img k 5 1 (半径の1乗に比例) ④kg's ⑨kg/s 1km g 30 (半径に関わらず一定) 4 ⑧ 0 34 圧力抵抗の比例定数kはp を空気の密度、S を物体の断面積として、以下の関係がある。 x=2/cos CpS 4 ma = kv 9 ma = mg - 12/1 (半径の平方根に反比例) ⑤m/s² ⑩ 単位無し ここで、Cは物体の形状に依存する係数であり、 球の場合はおよそ 0.5 となる。 雨滴の形状が球だとして、終端速度は雨滴の半径の何 乗に比例するか。 適切なものを1つ選べ。 [34] ⑥⑥/12 (半径の平方根に比例 62 (半径の2乗に比例) ⑤ ma=kv² 10ma = mg + kv kv²=mg V = long fals い JAL = der²tu Img_ 11 4mg erin 4mg en F√ √

84番についてです。p1は6cmでp2は7.5cmだから同一の深さではないと思います。なぜ同一の深さになるのか教えてください

よ。 90 82 あらい斜面上の運動 傾きの角が30° のあらい斜面 上に質量 5.0kgの物体を置き, これに糸をつけ, 斜面に平行 に上向きの力を加えた。 物体と斜面の間の動摩擦係数を 重力加速度の大きさを9.8m/s² とする。 √3 130 基 (1) 物体が斜面上方に一定速度 3.0m/sで動いているとき, 糸の張力の大きさは何Nか。 (2) 次に,糸の張力の大きさを60N にすると, 加速度の大きさは何m/s2 になるか。 例題 17,89,90 83 水圧 図のように, 高さ 底面積Sの円柱形の物体を、 そ の上面の水面からの深さがdとなるように水中に沈めた。 大気圧を Do, 水の密度をp, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 物体の上面が受ける圧力か と下面が受ける圧力を求めよ。 (2) 物体の上面が受ける力と下面が受ける力の大きさの差を求めよ。 84 液体の圧力 一様な太さのU字管に入れた水と油が図 の位置でつりあっている。 水と油の境界面から液面までの高さ T はそれぞれ6.0cm,7.5cmである。 水の密度を1.0×103kg/m² 6.0cm として,油の密度を求めよ。 水 油 86 浮力■ 質量 m[kg], 密度ρ [kg/m²] の物体を, ばね定数k [N/m] のばねの先端に取りつけ, 密度 po [kg/m²] の液体に完全に沈めたところ, ばねが自然の長さから伸びた状態でつりあった。 重力加速度の大きさを g [m/s²] とし, ばねの質量および体積は無視できるものとする。 (1) 物体が受ける浮力の大きさF [N] を求めよ。 (2) ばねの自然の長さからの伸び x [m] を求めよ。 水面 d 85 浮力 密度が一様な物体を水(密度po [kg/m²]) に浮かべたところ, 物体の仁 積 V[m²] の3分の2が水面より下に沈んだ。 重力加速度の大きさをg [m/s'] とする。 (1) この物体の密度ρ [kg/m²] を求めよ。 (2) 力を加えて物体全体を水面より下に沈めたい。 必要な力の大きさ / [N] を求めよ。 例題18 例題 1893 7.5cm ◆ 87 空気の抵抗を受ける運動■質量m[kg] の小球が空気中を落下す るとき、空気の抵抗力は小球の速さ”に比例し, kv [N] であるとする(k は比例定数)。重力加速度の大きさを g [m/s'] とする。 (1) 小球の速さが [m/s ] である瞬間の加速度の大きさ a [m/s ] を求めよ。 [00000000 of C

84番についいです。同一の深さなら圧力は等しいと書いてあります。しかしp1とp2は同一の深さではないと思います。理由p1の深さ６cm、p2の深さ7.5cmだから。なぜ同一の深さと書いてあるのか教えてください

一様な太さのU字管に入れた水と油が図 84 液体の圧力 の位置でつりあっている。 水と油の境界面から液面までの高さ はそれぞれ6.0cm,7.5cmである。 水の密度を1.0×10kg/m² 6.0cm として,油の密度を求めよ。 油 水 とす 7.5cm 物体の体

応用力学　抵抗力

直径 d = 3.00[mm]の雨滴が慣性抵抗を受けて空気中 を落下する。 雨滴は球形であると仮定し、 空気の密度 Pa = 1.2 [kg/m²]、水の密度 pw = 1.0 × 103 [kg/m²]、抵抗 係数 C = 0.5 であるとして、 雨滴の終端速度を求めなさ い。

力学の問題です。全然分からないので、画像の選択肢の答えだけでもいいので教えていただきたいです。

5. 上空から落下する雨滴を質量mの質点とみなし, 鉛直下向きを正の方向 (+2方向)として, その運動を考える. この雨滴には,重力 mg が働くと ともに,速度v=žに比例する粘性抵抗力 (av) が働いている.ただし, gは重力加速度の大きさ る雨滴の速度と位置をそれぞれ (0) = 0, 2(0) = 0 とする.このとき,以 下の問いに答えよ. (1) 運動の様子を図示せよ。 雨滴に働く力も記入すること. (2) 運動方程式を立てよ. (3) 時刻t における速度 v(t) を求めよ. (4) 終端速度 vv = lim v(t) を求めよ。 また, 終端速度に達しているとき には,雨滴に働く力はどうなっているといえるか? 解答群 (1) (a) (c) (2) (a) mg - av (d) m (3) (a) v(t) do dt (c) v(t) = いえる. (4) (a) v = える. == a = -mg+av mg a mg (b)uxo = - mg α mg a mg -αU t = 0 におけ は比例定数である.また,時刻 mg av ym g (b) (d) dv (b) -mg + av (c)m = mg - av dt mg O a (1 - e-t) (1-et) (b) v(t): mg (1+ent) (d) v(t) = ² (1 + e²²) α -dv m.g -αu mg これは定数なので雨滴に働く力はつり合っているとい これは定数なので雨滴に働く力はつり合っていると (c) um = ∞. 終端速度は無限に大きくなっていくので,雨滴には重力 のみが働いている. (d) um = -∞. 終端速度は無限に大きくなっていくので,雨滴には重 力のみが働いている.

終端速度はなぜ一定になるのですか？？

やり方が分からないです。1は、関数の表し方 2は∞の意味がわからないです。やり方を教えてください！！🙏

8. 質量 4.2[mg]の雨滴の落下速度 v[m/s] について考える. 落下中に ku [N] の空気抵抗の影響を受けるも のとする.ただし, k = 3.4×10-7[kg/s] とする. (1) 雨滴の落下速度 v[m/s] を時刻 t [s] の関数として表せ。 ただし, 重力加速度の大きさを9.8[m/s2] と せよ. (2) t [s] →∞ における雨滴の速度v[m/s](終端速度)を求めよ.

すみません、わかりました！！！！ 消し方が分からないので編集させて頂きます！！ 最終点のuのときは等速度運動なので、2枚目の加速度aが0なのですね！ 物理 運動方程式、等速度運動です。 答えの際にku=mgと立式する理由が分かりません。 1枚目:問題 2枚目:私の考え ... 続きを読む

42 力学 VI 41 雨滴は速さに比例する空気の抵抗力(比例定数k) を受けるため、地上に降っ てくる頃には一定の速度(終端速度u) になってしまう。 雨滴の質量をmとし て, uを求めよ。 また, 1/2/24のときの加速度はいくらか。

この問題の解き方が分かりません… 次の授業で当てられるので教えてください🙇🙏

空気抵抗(R)があるため下向きへの加速度が g-R/m となる場合 (重力加速度:g、m:ボールの質量), ボールを真上に初速度 voで投げ上げた時の (1) 最高点に達する時刻 t3 (2) 最高点の高さH (3) 地上 (高さ h=0) に戻って来た時の速さ (注意. 速度ではない。) を求めよ。 <第7章 力と運動> の追加問題 1. 空気抵抗(R) があるため下向きへの加速度がg-R/m となる場合 (重力加速度:gm:ボールの質量), ボールを自由落下させた時の (1) 時間 tにおける速度 ▼ (2) R速度に比例する場合 (R=ky) の終端速度 (無限大時間での速度) vo を求めよ。 解答は答えだけではなくその計算過程についても記すこと。