物理の問題です。図に力は書いたんですが、答えの求め方がわからないので解説お願いします。

静止して見える 考えよう! ② なめらかな水平面上で質量m[kg]の小球をつけた長さ] [m]の糸の他端を中心にして角 速度w [rad/s]速度v[m/s]で等速円運動をさせた。 次の観測者から見たとき、円運動を続けるのに必要 な力の大きさF[N] はいくらか。 ωを使った場合と、 vを使った場合の2通りでかけ。 (a) 静止した人から見る。 (b) 一緒に円運動をしている人から見る。 r w m r im

物理の力学の問題について質問です。 過去問を解きたいのですが全く答えが分からないため、解いて頂けないでしょうか？

物理学 ⅡⅠ 期末試験 問題用紙も回収します。 選択式の問題は、正しい選択肢を記号で記すこと。 記述式の 問題は､解答だけではなく、 解答に至る考え方も書くこと。 ベクトルはそれとわかる よう書くこと. ① 質量mの質点の位置ベクトルを、運動方程式を Fとする｡ (1) 質点の原点のまわりの回転の運動方程式を導出せよ。 (2) 外力Fが中心力のとき、 角運動量が保存することを示せ。 (3) 質点が (x,y) 平面内を運動する場合、 原点のまわりの角運動量を極座標 (r, Φ) を用いて表せ。 2② 軽い針金でできた一辺lの立方体の枠がある。 1つの頂点に糸をつけ、隣接す 頂点P1, P2, P3 にそれぞれ質量 mi, m2, m3 のおもりをつけて吊り下げたとこ ろ、静止した。 重力加速度ベクトルをg とし、 OP = r. (i=1,2,3) とおく。 7₁ g↓ (1) 系の重心 (質量中心) Gの位置ベクトルrc をri を用いて表せ。 (2) 重力は重心Gに働くとしてよいことを示せ。 (3) 糸の張力の大きさを求めよ。 (4) 重心G と支点は鉛直線上に並ぶことを示せ。 (5) OP が回転軸のときの慣性モーメントI を求めよ。 (6) P1P が回転軸のときの慣性モーメントⅠ'を求め よ。 3 固定軸のまわりで回転する剛体を考える。 剛体の質量をM,重心GとOとの距離をん, 剛体 の軸Oのまわりの慣性モーメントをIとする。 図 のようにx,y,z軸を取り、 剛体の運動を偏角めで 表す。 重力加速度をg とする。 x P3 Ø R 2₂ G Mg P2 P1 (1) 回転の方程式として正しいものを選べ。 do (a) IapzMgh cos o (b) latMghsin o (c) IamMgh cos o (d) apzMgh sino (2) 運動は微小振動であるとする。 周期Tとして正しいものを選べ。 Mgh (a) 2 I I 9 (b) 2 Mgh 2ヶ (c) 21 (d) 2π√√ h 9 (3) 運動は微小振動であるとする。 初期条件として、角度だけ持ち上げて静か に離した。このときの重心の運動として正しいものを選べ。 但し以下では、 は微小振動の角振動数を表す。 (a) r(t) = hoo cos(ft), y(t) = h (c) π(t)=hdo sin (St), y(t)=h (e) x(t)=hdocos (ft), y(t)=hdo sin(St) (b) x(t)=h, y(t)=hdocos (nt) (d) π(t)=h, y(t) hdo sin (St) = (4) 前間の重心運動に対応した回転軸Oに働く抗力 R = Rzex + Ryey として正 しいものを選べ。 (a) R=-Mg, Ry=MhQdocos (t) (b) R=0, Ry=MhΩ2 do sin (nt) (c) R-Mg, Ry=0 (d) R=MhQ2 do cos (St), Ry=MhΩ do sin (Qt) (5) 安定に静止した状態で、 剛体に角速度ω を与えた。 この場合の力学的エネ ルギーEの値として正しいものを選べ。 但し位置エネルギーの基準点は0と する｡ (a) E = 0 (b) E=Mgh (c) E-Mgh (d) E ==Iw (e) E ==Iw+Mgh (f)=1/2Iug-Migh (6) 前問の初期条件の下で、 剛体が1回転するために必要な角速度wo の最小値と して正しいものを選べ。 (a) 0 (b) √20 (c) 2Ω (d) 4Ω (7) 回転軸の位置、 すなわちんの値を変化 させたときの慣性モーメントIの変化を 表すグラフとして正しいものを選べ。 -h A" (b) $+) (d) ・h

7番の問題の解説をお願いします！ なぜ答えは≒6.9cmになるのですか？

実体ある高さから滑らせて静止するまでの運動エネル (01-1-1+2+ 7. 物体を18.0cm の高さから滑らせたときのAB間の 移動距離は、5と同様にして計算すると 32.4 [cm] となる。 このとき、摩擦面は AC=40 ÷ 2 = 20 [cm] で あり、残りの32.4-20=12.4 [cm] の摩擦面を進 む分だけの運動エネルギーが斜面Y 上を上がってい くための位置エネルギーに相当する。 したがって、 表の値を用いて、 4.0 × … 6.9 [cm] が答えとなる。 12.4 7.2 = 6.88

物理の問題です。問4と問6の求め方が分かりません

11 の解答群 ① 0.40 ⑥ 2.8 (5) ア. 図の状態で, P と Qは静止していた。 √3 9 13 2 第5問 図のように 質量3mの物体P と質量mのおもり Q が軽い定滑車を 通した糸で結ばれている。 Pは, 水平 方向に対して角30° をなす斜面上に置 かれており, Q は定滑車から鉛直方 向につり下げられている。 斜面はあら √3 9 く, Pと斜面との間の動摩擦係数は である。PとQを結ぶ糸は軽く、つねに 張っているものとする。 重力加速度の大きさをgとし, 空気抵抗は無視する。次 の問いの答えとして正しい式または正しい向きをそれぞれの解答群の中から1つず つ選べ。 ② 1.2 73.2 9 2mg mg 問1Pが斜面から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。 解答群 mg ② 1 6 mg 10 ③ 1.6 (8) 3.6 mg 3√3 2 mg (3) 7 物体P 4 2.0 ⑨ 5.0 30° N/w 3 2 ・水平方向 mg mg 問2Pが斜面から受ける静止摩擦力の向きはどちら向きか。 解答群 ①Pが受ける重力と同じ向き (3 Pが受ける抗力と同じ向き Pが受ける垂直抗力と同じ向き (5) 2.4 10 6.0 12 AN 4 3 13 3 mg √3mg Q Pが受ける重力と逆向き (4) Pが受ける抗力と逆向き (6) Pが受ける垂直抗力と逆向き 神奈川工科大 〈一般A1/30) ⑦Pが受ける糸の張力と同じ向き Pが斜面から受ける静止摩擦力の大きさはいくらか。 解答群 問3 ⑤ √3 9 3 2 9 √7 mg 問 4 mg (6) mg 5 1633 9 9 √√3 9 (5 Pが動き始めた後のPの加速度の大きさはいくらか。 解答群 3 2 イQに質量 2m のおもりを追加し、糸につり下げられたおもりの全質量を3m とした。おもりを静かに放したところ､Pは斜面上をすべり出した。 mg mg ⑨7, mg 5 ⑥2mg ⑩0 2√3mg 問5 糸の張力の大きさはいくらか。 解答群 1 2 mg (2) 3 7 mmgh 2 6 mgh 3 g (2) 9 2 (10 ⑧Pが受ける糸の張力と逆向き ⑧8⑧ 6 2mg mg (6) mg 2√3 mg 3973 5 2 mg mgh 9 16 2023年度 物理 27 9 (9) (3) ・mgh 4 7 14 mg 9 √√3 4 mg 9 √7 2 3/3 7 mgh mg 15 3 mgh 2 mg 2 (5) 問 6 P が動き始めてから斜面の上を距離んすべる間に､ Pの運動エネルギーは いくら増加するか。 17 解答群 ① 00 4 √7 4 72 g 9 mg 3√3 2 ① mg 3. 8 √2 mgh mmgh

1と2と4教えてくださいお願いします😭😭

\120 01.2 0. 第五問 滑車を使った仕事について調べた次の実験ⅠⅢについて, あとの1~4の問いに答えなさ い。 ただし、 質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし, 糸, 滑車, ばねの質量は考えないも のとします。また、摩擦や糸ののびも考えないものとします。 [ 実験 Ⅰ ] 向きに引くと, 同時にばねはのび始め、 しばらくして物体Aは床から離れた。 うに、床に置いた物体Aとばねを糸でつなぎ, 糸1 を定滑車にかけた。 また, ばねに糸2をつ 0.2Nの力が加わるごとに1cmのびるばねと質量120gの物体Aを用意した。 図1のよ けた。 このとき. 糸1と糸2にゆるみはなく, ばねののびは0cmであった。 糸2をゆっくりと下 〔実験 Ⅱ〕 実験Ⅰのあと, 図2のように. 物体Aに動滑車を取りつけて糸1にかけた。 このとき, 糸と糸2にゆるみはなく, ばねののびは0cmであった。 糸2をゆっくりと下向きに引くと 同 時にばねはのび始め、しばらくして物体は床から離れた。 〔実験ⅢI〕 実験ⅡIのあと. 図3のように, 糸2をモーターの軸で巻き取れるようにした。 物体A が床から離れた状態で, 電源装置のスイッチを入れると, モーターは糸2をゆっくりと巻き取り はじめた。このときのモーターの仕事率は0.2Wであった。 図 1 図2 中3理科 糸 1 物体 A 定滑車 ばね 糸2 床 糸1 動滑車 1.2N 定滑車 糸2 物体 A 天井 床 ① 図4は、実験Iで糸2を10cm引くまでの間のばねののびをグラフ に表したものです。 次の (1), (2) の問いに答えなさい。 1.2 図3 次の文の内容が正しくなるように ( ① ) ( ② )に適切な。 数値を,それぞれ入れなさい。 12 0 物体Aが床から離れたのは、 糸2を引いた距離が(①)cmと なった直後であり, 糸2を引いた距離が10cmとなるまでに物体A がされた仕事の大きさは ( ② ) Jである。 -8- 動滑車 物体 A 糸1 1 0.06 図4 10 ばねののび 0.2Nで 1cm [cm] W = 軸 定滑車 ばね J = 7/ S 天井 J = Nxm 10.1×1.2 (2) 実験Iで, 「糸2を引いた距離」と「床から物体Aにはたらく垂直抗力の大きさ」との関係を表すグ ラフを,解答用紙の図にかき入れなさい。 実験Ⅱで, 物体Aが床から離れたのは, 糸2を何cm引いた直後であったか, 求めなさい。 1.2以上 3 次の文章の内容が正しくなるように,(①), ( ② )に適切な数値や式を, ( ③ )に適切な語 句を,それぞれ入れなさい。 O 床から離れた物体Aをさらにxcmだけ引き上げるために, 実験では糸2を1.2Nの力でxcm引く これに対し, 実験Ⅱでは糸2を引く力は(①)Nでよいが,引く長さは(②)cmとなる。 この ことから、異なる道具を使っても、同じ状態になるまでの仕事の大きさは変わらないことがわかる。 これを(③)という。 糸2 モーター 実験Ⅲで,物体Aを30cm引き上げるのに要した時間は何秒であったか, 求めなさい。 1.2N Nem Dib J=WxS J=Nxw 0.3× 電源装置 床 10 0 5 糸2を引いた距離 [cm]

物理の向心力なんですが、2.3.4が全くわからないです。1は友達に教えてもらいわかったのですが、2.3.4が誰に聞いても分からないので教えていただきたいです。 よろしくお願いします。

次の各場合について,等速円運動に必要な向心力はどのような力か答えよ。(基準ⅢII(規準)) また, 物体にはたらく力の名称を全て答えよ。 (基準IV) (1) なめらかな水平面上で、糸に取りつけた小球の等速円運動 (2) 回転するあらい水平な台の上に置かれた消しゴムの等速円運動 (3) 水平に置いたコップの底で、なめらかな側面にそって回る小球の等速円運動 (5) 水平に置いた碗(わん)のなめらかな内面にそって、一定の高さで回る小球の等速円運動 (5) (1) 向心力 はたらく力 (2) 向心力 はたらく力 (3) 向心力 はたらく力 (5) 向心力 はたらく力

3問目と4問目の解説をお願いします 答えは、0.5倍、イです。 問4はエだと思ったので、なぜエではなくイになるのか教えてほしいです。

16 図のように, 水平面と垂直な筒 AB, 摩擦のある水平面CD, 斜面 EFをなめらかに接 通り, B点を通過した。 その後, 摩擦のある長さ40cm の CD間を通り過ぎて、 水平面か 高さ20cmのF点まで上がった後,斜面を下り, C点で静止した。 CD間を物体が運動 した。 重さ 10 Nの小物体を, 高さ40cm の A点から静かにはなすと, 小物体は筒内を するときには、一定の摩擦力がはたらくが, CD間以外では摩擦力ははたらかず、空気抵 抗はないものとする。 また, ある力がする仕事とは, その力の大きさと動いた距離の横で 表すことができる。 次の各問いに答えなさい。 40cm B A 小物体 40cm ■AB間で重力が小物体にする仕事の大きさは何Jか。 E BE間で垂直抗力が小物体にする仕事の大きさは何Jか。 F 20cm 物体がCD間を通過するとき, 物体の力学的エネルギーが摩擦力によって熱のエネル ギーに移り変わる。 物体がD点に初めて到達したとき, CD間で発生した熱のエネル ギーは、A点における力学的エネルギーの何倍か。

（3）について、解き方を教えて欲しいです🙏 答えはv0>＝√5gr です。 書き込みは無視していただいて大丈夫です。 お願いします🙇

) 図のように、なめらかな水平面と半径のなめらかな半円筒面が点Aでつながって いる。質量mの小球を水平面上での初速度を与えたところ、小球は面にそって運 動し、図の点Bを通過したあと, 最高点 C を通過した。 重力加速度の大きさをg とす る。 00円 TO C rcos Ox ri B> (1) 点Bを通過するときの小球の速さを求めよ。 A (2) 点Bにおいて小球が受ける垂直抗力の大きさをXとする。 外に静止している観測者から見て,点 B における小 球の動径方向(円の中心方向)の運動方程式を用いて表せ。 ただし点に向かう向きを正とする。 (3) 点Cを通過するために ” が満たすべき条件を求めよ｡ ++21² malvercos 0 ) 中( - G

物体が滑らない条件は、なぜ、静止摩擦力<=最大摩擦力になるのでしょうか？原理が理解できません。

(1) のとき, 148 重なった2物体の単振動図のように、ばね定 HOA のばねのつながった質量Mの平らなおがなめら な平面上にあり、台の上に質量mの物体が置 かれている。 ばねの他端は壁に固定され 水平に振動させることができる 平 ばねが自然の長さから だけ 伸びたところで台を静かにはなしたところ、物体は台の上ですべることなくたと一体 って振動した。 台と物体の間の静止摩擦係数をμ. 重力加速度の大きさにする。 この振動の周期を求めよ。 dにする われわれな mit 台 小物体 m M 20 水平面に対する台の速さの最大値を求めよ。 AB 振動中にばねの伸びがとなった瞬間の、物体にはたらく摩擦力の大きさを求めよ。 44 振動中に小物体が台の上ですべらないためのdの最大値を求めよ。 最大 Mmg Dsums

解き方教えてください。答えは右下です。

ku² mg 2.6 初速度0で質量mの物体を落下させる. 落下中、この物体には速度の2乗に比例する抵抗力 kv²" がかかって いるとする. t秒後の速さと終端速度 vo を求めよ. in m (左) = S dh dt = mg - kn ² S_ 7 dn=-== Side mg k 2 (n-√ Xut√) Img ing = -K ( 1²-m/ ² ) 2)(√) du 2√ my ma 2-√ ht√ng √m/²2 n- en | | -mg 214--++ m. du en 12-√mo |-en/entjung ne = te 21=n+√ mg 2 mg ing :) Ep11tz ※10gで2年使えない M= t = v^² = h = 0 ± 11A= n= m te m t+c 整理すると ++2 mg =A e²√tt v= mg k 1-exp 1+exp № kg m -2₁ kg m V 物 mg k