(2)についてです なぜ鉛直方向のつりあいに3分の1 mgをたすのか理解できません 解説お願いします🙇🏻‍♀️

EM 30* 1 かり 11 図のように, あらい水平面上に糸をつないだ質量mの物体A ーを置く。 糸は水平面に対して 30°の角をなして、 天井につるされ た滑車を通り、他端には質量 1/2mの皿 B が鉛直につりさげられ て全体が静止している。 ただし、糸の質量, 糸と滑車の摩擦は無 視でき、物体A と水平面との間の静止摩擦係数を√3.重力加速 度の大きさをとする。 また、物体Aは傾いたり、回転したりす ることはないものとする。 ma mg 23 m V (1) 糸の張力の大きさ Tはいくらか。 (2) 物体Aにはたらく垂直抗力の大きさと静止摩擦力の大きさはいくらか。 fmg (3)皿Bに質量/1m のおもりを一つずつゆっくりとのせていくと、やがて物体Aはすべりだした。 すべりだした ときにのせたおもりの数は何個か。 yo

47がわかりません

(2) 点AとCで力学的エネルギーは保存 ×0.50x02+1/23 ×50×0.202 =1/2×0.50ײ + 1/2×50×0.102 022=3.0 02=√3.0=1.73m/s B C 1.7m/s 1212 ×0.50×12 12 1 - × 50 × 02 15 ×0.50×22 ×50×0.102 2 類題17 なめらかな水平面上で, ばね定数 1.0×102N/m の軽いばねの一端を壁に固定し,他端に賛 量 0.25kg の物体をつなぐ。 ばねの伸びが 0.10mになるまで物体を引いて,静かにはなした。 次の各問に答えよ。 問47 (1)ばねが自然の長さになったとき, 物体の速さは何m/s か。 (2) ばねの縮みが 6.0×10mになったとき, 物体の速さは何m/sか。 ばね定数 k[N/m〕の軽いばねに質量m[kg]のおもりをつるすと, ばねが伸びて, おもりは位置Oで静止した。 おもりをばねが自然の長さになる位置までもち上 げ,静かにはなすと, おもりは落下し始めた。 重力加速度の大きさを g [m/s] と して,おもりが0を通過するときの速さを求めよ。 TRY おもりが上がる高さを予想しよう MOVIE 図のような装置で、振り子のおもりを静かにはなすと, 糸が釘に接触 した後, おもりはア~ウのどこまで上がるだろうか。 また. そのよう になる理由を考えよ。 106 第1章 運動とエネルギー 20 5 ス と

(3)で赤丸囲ってるところ なんでそんな式が出てきたんですか？ なんの公式ですか？

例題 15 仕事 図のように、粗い水平面上に置かれた物体にひもをとりつけ, 水平方 20N 向から60°上向きに, 20Nの力を加え続けたところ, 物体は面に沿っ てゆっくりと 5.0m移動した。 このとき, 次のそれぞれの力がした仕 事は何Jか。 60° (1) 加えた (2) 重力 (3) 垂直抗力 (4) 動摩擦力 指針 物体が移動する向きと力の向きとの関係に注意して、 仕事の式 「W=Fxcosd」 ( p89式 (60)) を利用する。 解 (1) 加えた力がした仕事を W 〔J] とすると, 移動の向き 20N 「W=Fxcose」から, W=20×5.0xcos60°=20×5.0x =50J 2 60° 動摩擦力 180° 20 cos 60° M (2) 重力は、物体の移動方向と常に垂直にはたらくので,仕事を しない。 OJ (3) 垂直抗力は,物体の移動方向と常に垂直にはたらくので、仕 事をしない。 OJ (4) 物体が受ける水平方向の力はつりあっており、動摩擦力の大 きさを F[N] とすると, F=20cos 60°=20x- =10N 2 動摩擦力がした仕事を W2 〔J) とすると,「W=Fxcose」から、 W=10×5.0xcos180°=10×5.0×(-1)=-50J ジョリ合ってる m 問題文の「ゆっくりと 5.0m移動 した」 とは,力がつりあったまま の状態で, 物体が移動したことを 意味する。 かれた質量10kgの物体に、水平方向に20N 10kg

中学理科、物理の問題です (4)で答えがイではなくエになる理由を教えてください🙇🏻‍♀️

5 ゆうひさんは台車の運動について調べる実験を行った。 あとの(1)~(4)の問いに答えなさい。た だし,台車にはたらく摩擦や空気の抵抗は考えないものとし、テープは台車の運動に影響を与えな いものとする。また,台車にとりつけたテープが通る軌道は,台車が通った軌道に一致するものと する。 《実験≫ 台車の運動 【方法】 おうとつ 図1のように,凹凸の無い斜面をもつ台を水平 面上に固定し,1秒間に50回打点する記録タイ マーを斜面上に固定する。 記録タイマーに通した テープを台車にとりつけて,台車を斜面上に静止 させ,記録タイマーから台車までの間で, テープ がゆるんでいない状態にする。 テープ 図 1 記録タイマー 台車 凹凸の 無い斜面 水平面 記録タイマーのスイッチを入れ,台車から静かに手をはなし, 台車の運動をテープに記録す る。運動を記録したテープのうち、他の打点と重なっていない打点を一つ選んで打点aとし, 打点aから5打点ずつの間隔でテープを切る。 切ったテープを, 運動の順番に並べて,長さを はかってまとめる。 【結果】 手をはなしてから, 台車は斜面上でしだいに速さを増加させ る運動を行い,続いて水平面上では等速直線運動を行った。 運動の順番→ 20.0 17.5 打点aが記録されてから, 0.6秒後までの運動について, 切っ たテープの長さは図2のようになった。 ただし、図2では,打 点a以外の打点は省略してある。 テープ テ 15.0 12.5 の 10.0 7.5 [cm] 5.0 【考察】 0 図2 打点a 図2で,打点a が記録されてから0.3秒後までの記録では,と なり合うテープの長さの差が等しい。 このことから,打点aが 記録されてから0.3秒後までの間, 台車は斜面上で,一定の割合で速さを増加させる運動を行っ たと考えられる。 図2で, 打点a が記録されてから0.3秒後以降は、テープの長さが20.0cm で一定である。 こ のことから,打点aが記録されてから0.3秒後以降は,台車は等速直線運動を行ったと考えら れる。

（1）の矢印のところはどこから出てきたのですか?(2)では何故二つ範囲を出したのですか?出す必要はあったのですか?

遠心力に関係した身近なものとしては,洗濯機や遊園地のループ式ジェットコースターなどがある。 例題 33 鉛直面内での円運動 右図のような, 半径 [m] のなめらかな円筒面に向 けて、質量m[kg]の小物体を大きさ [m/s] の初速 度でなめらかな水平面からすべらせる。 重力加速度の 大きさをg[m/s] とする。 (1)鉛直線となす角が0の点(図の点C) を通過すると きの小物体の速さと面から受ける垂直抗力の大き 大 さを求めよ。 (2) 小物体が点Bを通過するための の条件を求めよ。 m Do O 基礎 物理 129 134 138 B C センサー 39 解答 (1) 点での小物体の速さを 円運動では,地上から見て 解くか、物体から見て解く かを決める。 [m/s] とすると, 力学的エネルギー 保存の法則より Bmgcoso N ① 地上から見る場合 遠心力は考えず,力を円の 半径方向と接線方向に分解 し、円運動の半径方向の運 動方程式を立てる。 v² m-=F または mrw²=F ② 物体から見る場合 遠心力を考え、力を円の半 径方向と接線方向に分解し、 半径方向のつり合いの式を 立てる。 どちらでも解ける。 センサー40 物体が面に接しているとき, 垂直抗力 NO (1) 水平面を重力による位置 エネルギーの基準面とする。 1 mu-mo+mg(r+rcos6) 2 2 ゆえに、 v= vo2gr (1+cos)[m/s] ....... ① 垂直抗力の大きさを N[N] とすると, 地上から見た円運動の運動方程式は, m-=N+mg cose r これに”を代入し、整理すると, 2 mvo N= -mg (2+3cos0) 〔N〕 r rcost0 mg 別解 小物体から見ると,円の半径方向にはたらく力は,実際 にはたらく力のほかに、円の中心0から遠ざかる向き に遠心力がはたらいている。 半径方向の力のつり 合いより, N+mg cose-m-00 (量的関係は上と同じ) r 等速円運動では、円の接線方向にも加速度があり、物体か ら見た場合、接線方向での力のつり合いを考えるためには,接 線方向にはたらく慣性力を考える必要がある。 (2) (1)より,00π[rad] では, 0が小さくなるにつれて, v, Nはともに減少していく。 点Bを通過するためには,点B でぃ> 0 かつN0 であればよい。 ①より, 0=0を”に代 入して, v= Vo 4gr よって, v4gr>0 ゆえに,vor 2 mvo また,②より0=0をNに代入して, N= 5mg r よって, ③ ④ を比較すると, V≧0(面から離れない条件) が ● の条件を決めることになる。 ③ ④がともに成り立つためには,vo gr V 2 mvo r - 5mg≧0 ゆえに、gr 9 9 円運動 7

この問題を教えてください。至急お願い致します🚨

6 滑らかな水平面上に質量Mの直方体Qを直, の上に質量mの直方体Pを載せる。 Q に水平右向 きに一定の大きさFの力を加えると, PとQは一 体となって運動した。 重力加速度の大きさをとす る。 M F ¥(1) Pの加速度の大きさを求めよ。 (2) PQ から受ける摩擦力の向きと大きさを求めよ。 X (3) PQ の間の静止摩擦係数をμとする。 この問題のようにPとQが一体となって運動 するための, Fの最大値を求めよ。

(3)についての質問で、3枚目の写真の赤い矢印のところで、AとBは初めの速さをv0と0としてるのですが、これは衝突直後の重心も動いてない時の速さだと思うのですが、なぜこれを使っているのですか？教えて頂きたいですm(_ _)m

質量mの等しい球AとB が,自然長 ばね定数k のばねの両端に取り付けら Vo A G C B mmm 上 れ,滑らかな水平面上に静止している。これに,質量mの球Cが速さ 20 で Aに弾性衝突した。 運動は直線上で起こるものとする。 衝突直後のAとCの速さはいくらか。 XX 衝突後, AとBの重心Gは等速度運動をする。 その速さはいくら AとBの速度が等しくなる瞬間を考えるとよい。 (3) 重心Gと共に動いて観測すると, AとBは、重心G に関して対称 な単振動をする。その周期はいくらか。また,AB間の距離の最小 値と最大値はいくらか。 衝突した時刻を t=0 として, A の速度vA (右向きを正)を時刻 の関数として表せ。 (山口大)

(4)はなぜこの答えだとわかるのですか？そもそも一度静止したら、静止したままなのではないのですか？

図のように, なめらかな水平面内にあるx軸上を,質量 2kgの物 体が速度 12m/s で運動している。 12 m/s 2kg 6N →x づき / Q (1) この物体に時刻t=0s から,x軸の負の向きに6Nの力を加 え続けた。物体に生じる加速度の向きと大きさを答えよ。 運動方程式 ma=Fに値を代入していきましょう。質量は m=2kg, 加速度aは未知数なのでそのまま,力は負の向きに6N なのでF=-6Nです。 したがって, 2xa=-6 a=-3 x軸の負の向きに3m/s 2 (2)この物体が静止する時刻を求めよ。 (1)の答えから、 加速度が定数 (-3)であることがわかったので、こ の物体はx軸上を等加速度直線運動します。 したがって, 等加速 度直線運動の3公式を使うことができます。 (2)では, 物体が静止する時刻, すなわち速度 = 0 となる時刻を 求めるので, v=vo at の公式を用います。 公式にv=0m/s, vo=12m/s,a=-3m/s を代入して

問120の(3) 点Rの位置で運動エネルギーがないのはなぜですか

摩擦力がした 力がする (2) * -ka³ (3) ばねがした仕事は、弾性力による位置エネルギー の減少分に等しくなる。 運動エネルギーの変化=ばねのした仕事 弾性力による位置エネルギーの減少分 120 糸につるしたおもりの運動 解答 ka ばねが Ax" した仕事 自然長 からの伸び SST (1) √2gl (2) 1倍 (3) (2-3)gl 考え方 振り子の弟が及ぼす張力は、おもりに対して仕事をしないので、力学的エネルギー 2 は保存される。 解説 (1) 力学的エネルギーは保存される。 点Qでの速さ とすると mv³+mg 0= 12m02+mgl v² = 2gl より (2)(1)の結果2gl の式には質量 2gl が含まれてい ない。 つまり、点Qでの速さは質量m に関係し ない。 よって、(1)の速さの1倍 (3) 力学的エネルギーは保存される。 点Qでの速さ とし、Q を高さの基準とすると. 右図より. -m""+mg0= 12m02+mgl(1-cos 30") =2g/(1-cos.30°)=(2-√3gl v'>0. v = √√(2-√√3)al 30"cos30* (1-cos30) R 5 (2) ばねの長さか エネルギーの減少分を求めよ。 (3) ばねの伸びがa からxに変わる間の, 物体の運動 ギーの変化を求めよ。 120 糸につるしたおもりの運動 図1のよ 図1 うに長さの軽い糸に質量mの小球を付 9/26×けて点P (鉛直方向となす90")から かに小球を放す。 重力加速度の大きさを」と し、最下点Qを基準の高さとする。 (1) 最下点Qでの小球の速さを求めよ。 (2) 小球の質量を2mにすると、最下点 Q での小球の速さは(1)の何倍になるか。 図2 R /30 (3) 小球の質量を に戻して 図2のように. 点R (鉛直方向となす角30°) から かに放す。最下点Qでの小球の速さを求めよ。 121 滑らかな曲面を滑る物体 右図のように、水平面上の 点から. 質量mの小球を初速度で滑らせた。 その後、 小球は水平面に滑らかにつながる曲面上の点Pまで上昇し, 向きを変えて下りてきた。 重力加速度の大きさをg. 水平面 を基準の高さとし、摩擦力は無視する。 (1)OPの間に,小球に面からはたらく力がした仕事を 求めよ。 (2)点Pの水平面からの高さを求めよ。 ・になる点の水平面からの高さを求めよ。 U さ 大 (3) 小球の運動エネ 124 水平に置いた うに滑らかな水 質量mのおもり かに放した。 (1) 自然長にな (2) 自然長か を求めよ (3) ばねが 次にお 自然 数を 衣

作用反作用について教えてください ⑴Aから受ける垂直抗力とありますがN1を使って図で表すと2枚目の写真のようになって作用点がBにあると思うんですがなぜAから受けると言うのですか？？ ⑵3枚目の丸をつけた矢印は何を表してるのですか？ 垂直抗力だったら上向きだと思うし重力だっ... 続きを読む

基本例題 12 力のつりあいと作用・反作用 図のように、水平面上に重さ 18Nの物体A を置き, そ の上に重さ12Nの物体Bを重ねた。 また, 力の記号を以 下のように定める。 B 12 N AI 18 N ・AがBから押される力の大きさ・・・N1〔N〕 ・Aが水平面から受ける垂直抗力の大きさ・・・N2 〔N〕 (1) BがAから受ける垂直抗力の大きさを、問題文の記号を用いて答えよ。 (2) A, B が受ける力の矢印を、問題文の記号を用いてそれぞれ図示せよ。 (3) A, B それぞれについて,力のつりあいの式を書け。 (4) N1, N2 はそれぞれいくらか。 解答 (1) 作用・反作用の法則から、力の大きさの関係は, (BがAから受ける垂直抗力の大きさ) = (AがBから押される力の大きさ)=N[] [] (2) 右の図 (3) 鉛直上向きを正の向きとすると B:N1+(-12)=0 ▲N2 NT A:N2+(-N)+(-18)=0 B B A A A... N2-N-180 NM 12 N B... N-120 18N 注次のようにAの式を書くのは誤り。 ① Nz+(-12)+(-18)=0 (4) B の式から,N=12N ② Nz+(-Ni)+(-12)+(-18)=0 (-12)は「Bが受ける重力」 だから, A の式に 入れてはダメ。 「BがAにのっている影響」 ②ではすでに(-N)で表されている。 これをAの式に代入して, N2-12-180 よって, N2=30N N・・・ 12N, N2...30 N