添付した画像の問題について２つ質問があります。 1. 解答に「糸が棒に垂直な方向となす角は2θ」とありますが、どうしてこのことが分かりますか？ 2. 先に張力の大きさmgを鉛直方向に分解してmgcosθとし、腕の長さLcos θをかけて点Aのまわりの力のモーメントのつり... 続きを読む

[知識 141. 棒とおもりのつりあい 図のように, 長さL, 質量 M の一様な太さの棒を粗い水平面上に置き、 棒の一端に, 質量mのおもりをつけた軽い糸をつないで, 糸を定滑車 にかけた。このとき, 棒と水平面のなす角, 糸と鉛直線 のなす角が,ともに0となって静止した。 重力加速度の 0 L m 大きさをgとして,次の各問に答えよ。 AK (1) 点Aを回転軸として, 棒にはたらく力のモーメン M トのつりあいの式を示せ。 (2) おもりの質量mを, M, 0を用いて表せ。 A 例題17 ヒント (1) 棒が受ける糸の張力を, 棒に平行な方向と垂直な方向に分解して考える。

(7)番の解答の、赤で囲った部分の2g/3とはなんですか？加速度は(4)で求めたg/3だと思っていたのですが何が間違っているのでしょうか？

h y=tan0x これにx=1 を代入して求めてもよい。 ※C x=vocosを使う。 ※E 落下開始の瞬間の物体を狙って弾丸を撃てば命中する。 ※D 1式において=とし,これに2式を代入した式と(2)のが等しくなる。 ※F 物体のy座標の①式に== を代入した。 [25] おもり A, B, C を伸び縮みしない, しなやかな軽い糸で結び、その糸 x=1に到達した時刻 な関係があればよいか。 中するためには、 を用いて表せ。 で 天井につるした滑車にかけた。おもりAの質量は2m, おもり B, C 速度の大きさをgとして以下の問いに答えよ。 滑車と糸の質量, おもりの の質量はmである。 また, おもりAは床からんの高さにある。 重力加 大きさ、滑車の抵抗などは無視する。 (1) このとき, AB間の糸の張力の大きさはいくらか。 おもりBとCを結ぶ糸を切ったらAは落下を始めた。 A,Bの加速度 の大きさをa,AB間の糸の張力の大きさをTとする。 (2) おもり A の運動方程式を書け。 鉛直下向きを正とする。 (3) おもり B の運動方程式を書け。 鉛直上向きを正とする。 (4) 加速度の大きさを求めよ。 (5) 張力の大きさを求めよ。 (6)落下が始まってからおもりAが床につくまでの時間を求めよ。 A B Aが床についたあと,Bはしばらくの間上昇をつづけ, 最高点に達した後に落下を 始めた。Aが床についた時刻からBが最高点に達するまでの時間はいくらか。ただし、 Bは滑車に衝突する前に最高点に達するものとする。 なお,糸がたるんでいるとき, 糸の影響は考えなくてよい。 (1) AB間の糸の張力 TAB は, おもりAのつりあいから TAB=2mg (2)2ma=2mg-T (3) -ma=mg-T ・座標 y とが (4)(2)(3)の2式からTを消去して a= (5) A x=1/2gを(2)式に代入してT=13mg (6) 求める時間をtとするとh=- at² 2h 6h ゆえに a g (7) A が床についたときのBの速さはv=votatより、 6h 2 このあと, Bは鉛直投げ上げ運動をするので、 g 3 最高点までの時間を とすると,最高点では速度が0なので、 0= 0 = 3√6gh - 191 B 3 gt .. 6h v=v₁+at+1),

(6)について質問です。答えはmgとなるのですが、なぜ合力が0になっていないのにCが最下点になったのでしょうか？鉛直方向の力が釣り合ったから最下点なり得たのではないのですか？

が自然の長さにもどったときの物体の速さは何m/sか。 122 図のように、質量mのおもりを軽いばねを用いて天井 からつるしたら, ばねはα だけ伸びておもりはA点で静 止した。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) このばねのばね定数k を求めよ。 0.10 m B 次に, ばねが自然の長さになる位置Bまでおもりをも ち上げ静かにはなしたら, おもりはまっすぐ降下し最下 点Cに達した。 AC A O m (2) おもりをA点からB点までもち上げるのに要した仕 事W を求めよ。 (3) A点を通るときのおもりの速さを求めよ。 (4) おもりが最下点Cにきたときのばねの伸びx を求めよ。 (5) おもりが最下点Cにきたときに受ける合力の大きさ F を求めよ。 |23 図のように,一方の端を固 定したばねが水平面から0[*] [25] 25 (1

赤丸で囲っている不等式のイコールはなぜ付けれるのですか？またそれって必要ですか？

192 947 重要 例題 113 漸化式と極限(b) 数列{an}が0<a<3, an+1=1+√1+an (n=1,2,3, (1) 0<a<3を証明せよ。 (2)3-an+1 < 3 (3) 数列 {a} の極限値を求めよ。 00 ……)を満たすとき (3-an) を証明せよ。 [類 神戸大] p.174 基本事項 3 基本105 指針>(1)すべての自然数nについての成立を示す数学的帰納法の利用。 (2) (1)の結果,すなわち an > 0, 3-a > 0 であることを利用。 (3) 漸化式を変形して,一般項 annの式で表すのは難しい。 そこで, (2) で示した不等 式を利用し, はさみうちの原理を使って数列 {3-an} の極限を求める はさみうちの原理 すべてのnについて nan≦gn のとき 818 limp = limgn=α ならば liman=a 1110 なお、次ページの補足事項も参照。 CHART 求めにくい極限 不等式利用で はさみうち 解答 (1)0 <an<3 ...... ① とする。 [1] n=1のとき, 与えられた条件から①は成り立つ。 [2] n=kのとき, ①が成り立つと仮定すると 0<ak <3 n=k+1のときを考えると, 0<ak <3であるから ak+1=1+√√1+ak >2>0 ak+1=1+√1+ak <1+√1+3=3 したがって 0<ak+1 <3 08 よって, n=k+1のときにも ①は成り立つ。 (一 [1], [2] から, すべての自然数nについて①は成り立つ。 (2)3-an+1=2-√1+an (3)(1),(2)から 1 n-1 lim( nco 3 したがって tan2+,/1+an</3(3-an) 0<3-a)(3-as) (3-1) = 0 であるから lim(3-an)=0 N11 liman=3 n→∞ 練習 3 =2, n≧2のときan=- 3 113 数学的帰納法による。 <0<a<3 補足 重要例題1 る場合は とよい。そ 漸化式 ① 極限 liman ②/am 3 27 limk したが 例えば, が考えられ ① 極限 a-1= 漸化式 ant 2 Jan <0<ak から √1+α>1 |an+1 lan- ak<3 から 1+ax < 2 <3-a>0であり, か ら 2+√1+α>3 n≧2のとき, (2) から 3-an<-(3-an-1) <()*(3-- -an- n-1 <(+)*(3-as) -12 Van-1-1/2 を満たす数列 (cm)について (1) すべての自然数nに対してan>1であることを証明せよ。 (2) 数列{a} の極限値を求めよ。 〔類 関西大 ゆえに 30< したが 注意 の 例 y

赤線部教えていただきたいです

☆☆ 65 環境問題 2分 環境問題に関する以下の各問いに答えよ。 癒した。その結果、 つけなくなった。 食物連鎖の関係にある より光が遮られ、水生植物 である。 問1 化石燃料の燃焼などで大気中に放出された窒素酸化物や硫黄酸化物が主な原因となって引き起 される環境問題として、最も適当なものを次の①~④のうちから1つ選べ。 ① オゾン層の破壊 ②地球温暖化 酸性雨 ④ 砂漠化 問2 赤道に近い発展途上国において、 農地の拡大などによって進んでいる、野生動物の生息地の減 や地球温暖化にもつながる現象として、最も適当なものを次の①~⑤のうちから1つ選べ。 ①土壌の汚染 ② 地下水の汚染 ③ 光化学スモッグ ④ 熱帯多雨林の減少 ⑤ 大気汚染 問3 オゾン層の破壊は主に何と呼ばれる物質によって引き起こされるか。 最も適当なものを次の①~ ⑤ のうちから1つ選べ。 > ( ①フロン ② 硫黄酸化物 ③ メタン ④ 二酸化炭素 ⑤ PCB (ポリ塩化ビフェニル) ☆☆ 66 生物濃縮 4分 下図は生物濃縮の例を表したものである。 以下の各問いに答えよ。 動物および イワシ ダツ ミサゴ 植物プランクトン 0.04 0.23 2.07 (卵) 13.8 生態系 図中の数字は体重1kg当たりのDDT量(mg) を、また、矢印は消費者による摂食をそれぞれ示している。 図 DDT の生物濃縮の例 問1 動物および植物プランクトンと比較して、(A)イワシ、(B) ミサゴ(卵)では、濃度がおよそ何 どゆこと? にふえているか。 最も適当なものを次の①~⑥のうちから1つずつ選べ。 ⑤ 250倍 ⑥ 350倍 ① 1倍 ②5倍 ③ 10倍 ④ 150倍 問2 生物濃縮が起こりやすい物質の特徴として最も適当なものを、次の①~④のうちから1つ選べ ② 体内で分解されにくく、排出されに 女内でらされにく 排出されやすい

どうやって連立するのですか？

れば v'=√g'h=√(g+α)h (1) 力を図示すると, 右のようになる。 のつり合いより 鉛直方向… Tcos 0 + Nsin 0 = mg 水平方向... Tsin 0 T'sino = Ncoso+mrw 2 半径r=lsin0 であり, 1, ②を連立方 解くと (sin' + cos'0=1を用いる) T=m(g cose+lw'sin'0) N=m(g-lω'cos 0 ) sin 0

みかけの重力ってなんですか？ (4)です

40 図のように軸が鉛直で半頂角の円す いのなめらかな内面にそって,質量m 〔kg〕 の小球が高さん 〔m〕 の位置で等速円 0 h 運動をしている。 重力加速度の大きさを g〔m/s2〕 とする。 (1) 小球の速さ [m/s] を0.mhgのうち必要なものを用いて表 せ。 (2) 小球が円すい面から受ける垂直抗力の大きさN 〔N〕 をm, 0.g を用いて表せ。 (3)円運動の周期 T〔s] を 0, hg を用いて表せ。 (4) 円すい面が一定の大きさの加速度α [m/s'] で上昇しているとき, 同じ高さん〔m〕で等速円運動をさせるためには,円すい面に対する 小球の速さv' [m/s] をいくらにすればよいか。 h, g, α を用いて表 せ。 (九州大 + 信州大+センター試験)

このモーメントの式は縦+横=縦+横ってことですか？

38* 質量mで高さん、横幅dの一様な直方体Pが 水平な台上に置かれている。Pには左上の辺A の中点で水平から角度30°の向きに外力を加えて いる。 その大きさを徐々に大きくしたところ,Fo のときに,Pは滑ることなく傾き始めた。 Pと台 の間の静止摩擦係数をμとし, 重力加速度をg とする。 [外力 A 30° h P d 台

この式の右辺はAがBの位置にいる時のエネルギーですか？

20 26 質量mの小球Aと2mの小球Bがあり、それ ぞれ長さの糸で天井の点0からつるされている Bを鉛直線に沿って静止させ, A を糸が鉛直線から 60°傾いた位置に持ち上げて, 静かに放したところ, 最下点でBに衝突した。 AとBの衝突が完全弾性衝突のとき, 衝突直後 A のBの速さは,重力加速度をg とすると (1) である。 60° B AとBの衝突の直後にAが最下点でそのまま静止して,Bのみが運 動する場合がある。 このときのAとBとのはね返り係数は (2) で あり, Bは最下点より (3) の高さまで上昇する。 次に,小球Aを取り去り,鉛直線に沿って静止させた小球Bに弾丸 Cを水平に打ち込んだところ,BはCと一体になって運動を始めた。 衝突直後の速さが衝突直前のCの速さの1/3になったとするとCの質 量は (4) である。また,この衝突で失われた力学的エネルギーは, 衝突直前のCの運動エネルギーの (5) 倍である。 (芝浦工大)

101です。単振動の分野で保存則を使わないと解けない問題ってありますか？自分の書いたやり方で記述の時に注意した方がいい点とかありますか？

VI いろいろな運動 87 で点での速さを2つの方法で求め, mkdで表せ。 30" 滑らかな斜面上で、ばね定数の Pを結びつけ、自然長の位置で 与える振動の幅を求めよ。 エネル ものだ。 24 学 100 抜い 1. 点Aを重力の位置エネルギ ーの基準とする。 点Aと点口とで 0+0+(1+4)³ -m²+d+ 1+ 30 ++ 101. mx= 8k kld+ +d+mv²+ mgd A=√ k 4k X- つり合いの式mg を用いると 102 dが振幅になるから 11. 0+Ad-m² +0 Paax=dud 単振動の位置エネルギー N Kx²-(pSg)x 101 Ⅱの方法が速い。 CO-1 とおくと まず つり合い位置を調べる。 mg sin 30°-kl mg S 皿 0000000 0 中心 D Cと下のDとで を用いた力学的エネルギー保存則より (pSg) dmv²+(pSg)()* mp,SlpShを代入して、整理すると d 3g gd²-hv²++gd h 単振動の位置エネルギーの威力! 103 m mgmu √2k k (別解) 1の方法。 点Dを重力の位置 エネルギーの基準にすると, CとD で 1/12mv+mg(A+1)sin30+0 =0+0+1 (4+1) 11/21mw+1/23mg+1/21mal (1) 等温変化だからPV一定 P.SL=PS(L-x) (2) ピストンに働く力Fは F-PS-PS P-L-P =PS-PS PS PS X P.S 0 x |x|CLより FPSP2x よって、ピストンは単振動をする。 その =KA+KAI + kl² 周期では を代入すると T-2PL M ML -2x, "PS = box+mgsino m mysing) masino 103 NM = Bsinwt + Ccoswt (BCは任意定数) M=Bwcswt-cwsinwt x(0)=0 M(0) 2 Mo 1=- mgsino 13=Mo N 9 N 2 N +(1) mg mm 1 N 22 +