この問題の場合だと、移動距離が等しいから力学的エネルギーの保存より位置エネルギーは0.24Jと求められますが、移動距離が違う時はどう求めるのでしょうか？また、写真１枚目の斜面上の台車は位置エネルギーが0.24J、運動エネルギーが0Jだと思いますが、それよりも上の位置に台車が... 続きを読む

200gの台車を斜面に平行な力 F によって,ある高さ hで静止させて いる。 この高さで台車をはなすと, 台車は斜面にそって走りおりたあ と, 水平な床上のA点で木片に衝突 し, 木片を動かした。台車の高さ h と木片が止まるまでに動いた距離 s 図1 エネルギー単位 ↓ ジュール AS P *W A との関係は図2のようになった。 ただし, A点より右では,図2 摩擦は考えないものとし, 100gの物体にはたらく重力 を1Nとして,次の問いに答えなさい。 2 木片が動いた 35 30 25 20 15 F

物体が静止しているときと等速直線運動をしているときは、どちらも運動方向の力と摩擦力が釣り合っているのですか？もし、どちらもそうであれば、なぜ静止する場合と等速直線運動をする場合があるのか教えてほしいです🙇🏻‍♀️

(b)についてです 答えは⑤でした どなたか解説よろしくお願いします🙇

次の文章は、調べたことについてのSさんと先生の会話である。あとの(a),(b)の問いに答えなさ い。 Sさん: 低気圧を上から見ると,外側から中心へ向かって反時計回りに大気が吹きこんでいる ので,図1のように前線が変化するのですね。低気圧付近で,大気がうずを巻くように 動くのはなぜですか。 管 地球 先生:経度が同じで緯度の異なる, 北半球の3地点 a ~cを考えて図2 みましょう。 これらが図2のような位置関係にあり 地点b の 気圧がacの気圧よりも低い場合, 地球が静止している状態 であれば,a から b, cからbへ向かって、 図2の実線の矢印 のようにまっすぐ大気が動くはずです。 ところが, 地球は地軸 を中心に動いていますね。 C ●a 地軸 Sさん:はい。 地球は図2の のP の向きに, 1時間に Q ずつ自転しています。 ●e f MSN 先生:そうです。 その状態で気圧の高い方から低い方へ大気が移動 しようとすると, 地球の自転により, 北半球では進行方向に対 して右向きに,南半球では進行方向に対して左向きに力がはたらくのです。それにより, aからb, cからbへ向かう大気は,右にそれる力を受けながらbに到達しようとして, 図2の破線の矢印のように動きます。これが、大気がうずを巻くように動くしくみです。 Sさん:なるほど。では、南半球では、どのような低気圧ができるのでしょうか。 先生: いまの説明を図2の3地点dfにあてはめて、南半球では図1の前線X,Yがどの ようになるか考えてみましょう。

(3)②a 🟨は、ただの重力ですか？ 🟥を➕足す理由を教えてください🙇‍♀️

かきなさい。 (3) 図17のように,スタンドのつり棒にばねを固定し, ばねに図17 おもりをつり下げて, 静止させた。 その後, ばねにつり下げ るおもりの質量を変えながら, ばねののびを測った。図18は, このときの,おもりの質量とばねののびの関係を表したもの である。 ただし,100gの物体にはたらく重力の大きさを 1Nとし, ばねの質量は無視できるものとする。 き,糸bがおもりBを引く力を, 点Pを作用点として, つり棒 ばねののび 図 18 10 8 6 4 スタンド (cm) 2 ・おもり 0 床 40 80 120 160 おもりの質量(g) ばね ① 図17のばねに,おもりCをつり下げたとき, ばねののび は6cmであった。おもりCの質量は何gか。 また、おも りCを月に持っていったとき, 月面上でおもりCにはたらく重力の大きさは何Nになると考えられるか。それぞれ答えなさ い。ただし,月面上での物体の重さは,地球上での重さの6分の1になるものとする。 19 1.8m 水面から物体Dの 下面までの距離 水槽 水面 ばねののび 図206 ばね 5 4 3 糸 物体D (cm) 2 ・水 1 床 図19は, 直方体の物体Dと図17のばねを, 水の入った 水槽の底につけた定滑車を通した糸で結んだ装置である。 図19の物体Dは,質量80gであり,水に入れると,傾 くことなく水面からとcmだけ沈んで静止する。 ばねを 0.02m 真上に引くと,物体Dは水中で傾くことなく真下に沈ん でいく。図20は,このときの, 水面から物体Dの下面ま での距離とばねののびの関係を表したものである。 ただ し,糸の質量は無視でき, 定滑車の摩擦はないものとす る。また, 水面から物体Dの下面までの距離が5cmになるまでに物体Dと定滑車はぶ つかることはないものとする。 定滑車 0 1 2 3 4 5 水面から物体Dの 下面までの距離 (cm) a 水面から物体Dの下面までの距離が3.5cmのとき, 物体Dにはたらく浮力の大きさは何Nか。 図18と図20をもとに,計 算して答えなさい。

・物理 物体Q(質量m)の位置エネルギーの変化はなぜこれになるのでしょうか？赤の下線が引いてあるところです よろしくお願いします🙇‍♀️

「球Pと質量m[kg] (M> m) の小球Qを2rより長い軽くて伸びない糸で結び, 図の なめらかな半径r [m] の半球形のわんが水平に固定されている。質量M [kg]の小 ようにPを内側に入れて、わんのふちAに糸をかける。 重力加速度の大きさを [m/s] とし,Pの位置は球の中心を中心とした角∠AOP=9[rad] で測るものとす る。以下の問1,問2のそれぞれの場合について答えよ。 M A Q (1) 問1 小球Pが0 =7Qとつり合った。この場合,Mとの間に成り立つ関係を 求めよ。 また, わんからPに働く抗力の大きさをMとg で表せ。 問2 小球PをAのすぐ内側 (80) で静かに放すと, 下方へ滑り出した。 この場合 について,以下の問いに答えよ。 (1) 放した直後に糸がPを引く力の大きさをM,m, gで表せ。 (2) 小球Pが最下点0=を通過するために必要なMとの間の条件を不等式 で表せ。 より求めよ。 (3) 小球Pが図のように角の点を通過するとき,Pの速さV [m/s] とQの速さ [m/s] の間に成り立つ関係を求めよ。 また, Vをr, g, M, m, 0で表せ。 (4) 小球Pが0=Q.[rad] の点で静止した。 cos2をMとmで表せ。 0 0 とする。

・物理 2️⃣(2)の問題です 2枚目に載せた考え方で合ってますか？答えは合ってます。 よろしくお願いします🙇‍♀️

3 なめらかな半径r [m] の半球形のわんが水平に固定されている。質量M [kg] の小 「球Pと質量m[kg] (M> m) の小球Qを2rより長い軽くて伸びない糸で結び、図の ようにPを内側に入れて, わんのふちAに糸をかける。 重力加速度の大きさをg [m/s'] とし,Pの位置は球の中心を中心とした角∠AOP= 0[rad] で測るものとす る。以下の問1,問2のそれぞれの場合について答えよ。 ------- A MP 射 [1] (1) (S) Qm 問1 小球Pが0 π でQとつり合った。 この場合,Mとの間に成り立つ関係を 求めよ。また,わんからPに働く抗力の大きさをMとgで表せ。 問2 小球PをAのすぐ内側 (0=0)で静かに放すと、下方へ滑り出した。この場合 について,以下の問いに答えよ。 (1)放した直後に糸がPを引く力の大きさをM,m,gで表せ。 (2) 小球Pが最下点9匹を通過するために必要なMとmの間の条件を不等式 2 で表せ。 (3) 小球Pが図のように角8の点を通過するとき,Pの速さV [m/s] とQの速さ [m/s] の間に成り立つ関係を求めよ。 また, V を r, g, M, m, 0で表せ。( (4) 小球Pが00 [rad] の点で静止した。 cos- ecをMとで表せ。 ^ 0 とする。 COS 2

II(2)で、θ＝πの場合についてαの範囲の求め方で腑に落ちない部分があります。 解答では｢II(オ)と⑦より√2-1<α<√2 ･･･⑨｣ となっていますが、II(エ)より転回軌道の実現条件にx₀<L/2があるので、これとII(1)①式からα<1 が出てきて、√2-1<... 続きを読む

Ⅱ 次に、 図1-3に示す実験を考える。 原子核 X 座標原点に, 初速0で次々 と注入する。 ここではx≧0の領域だけに, x軸正の向きの一様な電場Eがか けられており,Xはx軸に沿って加速していく。 x=Lには検出器があり, 原 子核の運動エネルギーと電気量, 質量を測ることができる。 電場Eは, E= 2miaとなるように調整されている。ここでv は,設問1(3)におけるA qL の速さ(図1-1参照) であり、 定数である。 X の一部は検出器に入る前に様々な地点で分裂し, AとBを放つ。 原子核の 運動する面をxy 平面にとり, 以下では紙面垂直方向の速度は0とする。 分裂時 のXと同じ速さでx軸に沿って運動する観測者の系をX 静止系と呼ぶ。 X 静止 系では, 分裂直後にAは速さで全ての方向に等しい確率で飛び出す。 X 静止 系での分裂直後のAの速度ベクトルが, x軸となす角度を0 とする。 このと き 分裂直後のX静止系でのAの方向の速度は A COS 。 と表せる。 以下の設 問に答えよ。 x < 0 *≥0 E=0 2 mv E= qL 電場: 原子核 A 検出器 (1) 図1-3にあるように, Xの分裂で生じたAの中には, 一度検出器から遠 ざかる方向に飛んだ後、 転回して検出器に入るものがある。 このような軌道を 転回軌道と呼ぶ。 Aが転回軌道をたどった上で, 検出器に入射する条件を求め よう。 以下の文の ア から カ に入る式を答えよ。 以下の文中で 指定された文字に加え, L, vAの中から必要なものを用いよ。 分裂時のXの検出器に対する速さを αVA と表すと, 分裂地点 x の関数とし てα= ア と書ける。 また, 注入されてからx まで移動する時間は, x の代わりに を用いて, イ と表せる。 転回軌道に入るためには, A の初速度の成分は負である必要があるので, 00 に対して, αで表せる条件, cos 8 < ウ が得られる。 この条件か ら, そもそも x > I では転回軌道が実現しないことがわかる。 Aが 後方に飛んだ場合, x0 の領域に入ると, 検出器に到達することはない。 これを避けるための条件は, αを用いて cos 0 > オ と表せる。 x0 > カ のときには,Aは0。 によらずx<0の領域に入ることはな い。 質量4 電気量 24 加速 転回軌道 原子核X x=0 x=x o 注入地点 初速ゼロ 分裂地点 原子核 B 分裂 図1-1 質量 電気量 質量3 電気量 図1-3 x=L (2) 検出器に入ったAのうち, 検出器のx軸上の点で検出されたものだけに着 目する。 測定される運動エネルギーの取りうる範囲をm, UA を用いて表せ。 (3) X の注入を繰り返し、 十分多数のAが検出された。 検出されたAのうち, 運動エネルギーがmi よりも小さい原子核の数の割合は, Xの半減期Tが L VA と比べてはるかに短い場合と, 逆にはるかに長い場合で, どちらが多くな ると期待されるか, 理由と共に答えよ。

作用反作用と力のつりあいの違いがよく分からなくなってしまいました。 作用反作用の2力はつりあっている力ではないのですか？

（４）の(g)が分かりません(黄色マーカー部分)。解答解説(写真3枚目)の部分で、なぜMの水平方向の速さ0、mの水平方向の速さvになるのか分かりません。

283 支点の動く振り子の運動 図1のように, レールの上を水平に移動できる質量 M の台車に質 L 台車M m S ・釘・ ABS O レール mの小球が長さLの軽い糸でつるされており, 鉛直下向きに重力がはたらいている。 重力加速度 の大きさをgとする。糸は伸び縮みせず,また, 台 車とレールの摩擦は無視できるものとする。台車 重心は支点Sにあるものとする。 はじめに,台 車と小球は静止しており,糸は図1のように大き さの無視できる固定された釘によりレールを含む鉛直面内で曲げられている。このと 糸は台車の支点Sから釘までは鉛直で, 釘から小球までは鉛直に対して角度と なっている。支点S から釘までの距離を1Lとする。 図 1 次の(1)~(5)の ( )に適する式を入れよ。 ただし, (a) (b)はM,m,L,g,δの中 から,(c)~(g), (j)は M,m, L, g, vの中から, (h), (i)は M,m, L,g,v, 0 の中 から必要なものを用いて表せ。 また, v は (a)で求めた小球の速さを表すものとする。 (1) 小球を静かに放すと, 小球は右側に動き始め, 小球が最下点に達したのち, 台車 も動き出した。 小球が最下点に達した直後の小球の速さは( a ),糸の張力の大 きさは(b)である。 (2) その後、 図2のように小球は最下点からさらに 台車 M 右側に振れ、 鉛直からの振れ角0 が最大となった。 レール このときの台車の速さはc) 振れ角の余弦 cosは(d)である。 Jo その後、小球の振れ角は減少し,再び小球が最 下点に達した。このときの台車の速さは(e), 小球の速さは(f)である。 (4) その後,糸は再び釘に触れることなく,台車と om 図2 小球は運動を続けた。 このときの台車と小球からなる物体系の重心の水平方向の速 ヒント 282(2) 物体系には外力ははたらかないので, 2物体の重心は一定の速度で動く。 (7)2物体の重心が等速度運動をすることと, 小球が台に対して単振動をすることを利用

中学物理です。 （3）の①がよくわかりません。 答えはイです。 ヒデさんの力が100Nだったとしても作用・反作用の法則により後ろに押されるのはわかるんですが、単にヒデさんの力がテルマさんよりも弱かったため後ろに押されたという可能性はないんですかね…？ 答えがアにならない理由... 続きを読む

も棒を斜め上方に一定の力で引っ張ると, 棒は水平を保って おり,ヒデさんはテルマさんの方に動き出した。 [実験3] 図3のように, テルマさんがヒデさんを100Nの力で水平 に押し続け、ヒデさんもテルマさんを一定の大きさの力で押 しており, 互いに押す力は一直線上で水平になっていた。 図3 TOON ヒデさん テルマさん 宅図の下に レディノレテルマさんが間に齢のついた 図