なぜ、ここにθがあるのかが分かりません。

出題パターン 25 曲面上の円運動 点Aで質量mの小物体を静かに放した場合 の運動を考える。重力加速度の大きさを!! とす 物体が点 R (LAPR=0) を通過するときの速 さぁ (1) であり、面から受ける垂直抗力 は (2) である。がある値より小さい場合 は、物体は点Sを通過したあとも、しばらく面 上をすべる。 Q B そして、ある点T (LSQT = 9) に達したときの速さを1とすると､点で 物体が面から受ける垂直抗力は(3) となる。 そして4=Pの点T で面から離れて空中に飛び出したとする。 このとき cos Po=(4) という関係が成り立つ。 また点 To で面から離れるときの物 体の速さをg, a b で表すと (5) となる。 解答のポイント! 面から離れる垂直抗力N=0の条件を活用する。 解法 (1) 求める速さは,力学的エネルギー保存則 より (図7-9), (高さ0の点はSにとる) A P 1 mga= mvi'mga (1-sin0 ) 2 点A 点 R ,,=v2gasino ①袋 (2) 図 7-9のように点Rを通過する瞬間を回る 人から見て、円運動の解法3ステップで解く。 図7-9 STEP1 中心は点P, 半径は, 速さは D, である。 STEP2 遠心力を図7-9のように作図。 STEP3 回る人から見た半径方向の力のつりあいの式と①より Vi 垂直抗力N=m + mgsino=3mgsino a 86 漆原の物理 力学 R Po 遠心力 m2/2² R 4 N₁ 18 8 asine 中心 a

この問題で、なぜ運動量保存則を使うのが分かりません。 参考書では力積と運動量の範囲をしてるし、下に運動量保存則を使うと書いていたり、外力がないから運動量保存則を使うとかは分かるんですが、 初見問題でこの問題出された時に絶対運動量保存則が出てくる自信がありません。 外力が0だ... 続きを読む

出題パターン 22 分裂 質量Mの台がなめらかな床にのっ * P mo ている。 図のように、ばね定数んの 質量が無視できるばねが台上に置かれ, M ばねの左端は台に結びつけられている。 いま、ばねを自然の長さからxだけ静かに押し縮め ばねの先端に質量 の小物体Pを置き, すべてが静止している状態で放した。 すると小物体 Pはばねが自然長になったところでばねから離れた。 その瞬間の、 小物体P および台の速度(右向きを正) を求めよ。 重力加速度の大きさを」とする。 解答のポイント! Wii 分裂中にPと台以外の外部から水平方向の外力は加わらないので、水平方向 で運動量保存則が使える。 また, 面はなめらかで,動摩擦力などの「非保存力」 が仕事をしないので力学的エネルギー保存則も使える。 また、衝突以外のこのような問題になると運動量保存則を思いつけなくなる人 が多い。 要は衝突であろうと分裂であろうと、 着目物体の外から外力が加わらな ければ運動量保存則は使えるのだ。 知って その他の分裂の例 -=1.010 V M-m ぶん M れつ m <文字通り物体が分裂! MV=(M-m)u+mv' 0=MV+mv 全体静止 ぶん れつ M <水平方向に外力はないので、水平方向の全運動量は保存する〉 図6-10 m 図 6-9 STAGE 06 力積と運動量 75

(2)の2枚目の写真にある式で、XとV0に当てはまる値を教えてください。 この公式にX＝5.1 、V0＝2.0、t＝3.0を当てはめて計算したら答えが違ったのですが、何が違いますか？

制 速度・加速度 下の図は,x軸上を運動する小物体の様子をストロボ写真に撮っ たものである。ストロボの発光間隔を 0.50s とし, 小物体がz=0[m]の位置で写った 時刻を t = 0[s] とする。 いま, 小物体は時刻 t=1.5〔s] まで等速度で運動し、その後, 等 加速度で運動したことがわかっている。 3.94 1 2 3 4.6 55.1 x(m) (1) 時刻 t=1.50 [s〕までの小物体の速度を求めよ。 (2) 時刻 t = 1.50 〔s〕以後の小物体の加速度を求めよ。 (3) 時刻 t = 2.00 〔s] における小物体の速度を求めよ。 センサー 4

なぜ、高さ0の点はSをとるのかがわかりません Rまでしか行ってないので、Rを基準点として考えないんですか？

出題パターン 25 曲面上の円運動 点Aで質量mの小物体を静かに放した場合 の運動を考える。重力加速度の大きさをg とす る。 物体が点 R (LAPR=0) を通過するときの速 (1) であり、面から受ける垂直抗力 B は(2)である。がある値より小さい場合 は,物体は点Sを通過したあともしばらく面 上をすべる。 Q そして,ある点T (LSQT = 9) に達したときの速さを2 とすると, 点Tで 物体が面から受ける垂直抗力は(3) となる。 そして = の点T で面から離れて空中に飛び出したとする。 このとき cos = (4) という関係が成り立つ。 また点T で面から離れるときの物 体の速さをg, a b で表すと (5) となる。 解答のポイント! 面から離れる垂直抗力N=0 の条件を活用する。 解法 98-T IS (1) 求める速さは,力学的エネルギー保存則 AI P より (図 7-9), (高さ0の点はSにとる) 9 1 mga= mvi+mga (1-sin0) 2 J 点A 点 R V₁ = √2ga sin 0 ① 答 遠心力 mg m a (2) 図 7-9 のように点Rを通過する瞬間を回る 人から見て,円運動の解法3ステップで解く。図7- A R 8 a: S No T N1 RO 201 asino 中心 a

この問題教えて欲しいです🙇‍♀️

4) 質量 200gの小物体を滑らかで水平な床(床と小物体の間に摩擦がない) の上に置き、瞬間的に 2Nの力を加えた。 この時小物体はどれだけの加速度で動き出したか。 200÷2=100 100m/5² 5-2 5

解き方を教えて下さい。

整度 加速度 下の図は,z 軸上を運動する小物体の様子をストロボ写真に撮っ にものである。ストロボの発光間隔を0.50sとし小物体がx=0[m]の位置で写った 時刻をt=0[s]とする。いま, 小物体は時刻t=1.5[s]まで等速度で運動し,その後, 等加速度で運動したことがわかっている。 必 7 井 G_aa Q 3.94 4.6 55.1 [m) 0 2 3 (1) 時刻t=D1.5[s] までの小物体の速度を求めよ。 (2) 時刻t=1.5[s]以後の小物体の加速度を求めよ。 9Af71における小物体の速度を求めよ。 センサー43

(2)の求め方を教えてください🙏💦

0 点二面 ()() 練習7 原点に静止していた質量 m 2.0 kg の小物体に 区間 () U- 区間 (i) +x方向の力を加えて運動させた.区間 (i) での力の大き さは F, = 2.0N, 区間 (ii) では F, = 6.0 N であり,いす れも一定である。摩擦は考えないものとする。 x= 0 x, = = 2.0 m = 4.0 m (1) 区間 (i) での力のした仕事w, はいくらか。 (2)位置 x, へ達したときの小物体の速さuはいくらか。 (m0.-)×m 8.e×gd 0.23

⑴なんですが、解答のように求めた速さはどうして物体Aに対する速さではなく、地面に対する速さが求まるのですか？

19 (1) B は左向きに動摩擦力 μmg を受ける。Bの B 4mg 加速度をaとすると,運動方程式は ma = - μmg . a=-μg A 公式0より ひ= Uo+at = uo-μgt …1

物理のエッセンスp.44-45のEX3で、床に摩擦がある時と無いときでＢが床から受ける動摩擦力が変化するのがよく分かりません。 詳しく教えていただきたいです。

IV 運動の法則 45 F 図AはBから動摩擦力 μmg を左向きに受 m ○m けるので 糸 A man=ー Lmg . aA=ーPg 仮りの姿 動摩擦力 M 一方,Bはその反作用を右向きに受けるので 4mg ) M mO B Map=4mg * ap=Lmg M ●M 動摩擦力の反作用 e Bの式を(m+M)ag= で始める人が非常に多い。Aが乗っていて重いと いう意識からなのだろうが, 運動方程式の質量の項は “注目物体の質量 だった! Bに注目しているからそれは Mなんだ。 Bに対するAの相対加速度αは α=an-ap=-m+M B上で止まるのは相対速度が0になるときだから のm F M M M F m 箱 Mg 44 上の図(b)および(d)で, m と面との間に摩擦があり,動摩擦係数をμとした ときの加速度aを求めよ。 Mu。 0= o+at より t= (m+M)μg Mv。 2(m+M)ug G相対加速度 を活用したい また, 0°-v%=2αl より 1=- 45* 質量 mのAとつり合わせるためにはBの質量 M。はいくらにすればよいか。 次に, Bの質量を M としたところ, Bが下がった。Aの加速度aおよび 糸Bの張力Sを求めよ。 2つの滑車は軽いものとす 定滑車 糸B ここで, oは相対初速度(3Dvo-0) として用いている。なお, AがB上で止 まった後は動摩擦力はなくなり, 2つは一体となって, ひo+aat=0+apt=_" の速さで床上をすべる。 -Vo 糸。 m+M 動滑車 る。 -糸Y ■B Miss 1= vot +ante としてはダメ。 Q^はB上での動きでなく床に対する動き を表しているからだ。運動方程式の加速度は地面に対するものだった! m 製トク Aの動きと比べると動滑車の動きは半分。 Sよっと一言 床に摩擦(動摩擦係数μ)があると, Bが床から受ける動摩擦力は いくらになるか分かるかな? μMg ? それともμ(M+m)g? この場合はμ(M+m)gが正しい。頭がこんがらがりそうだね。 動 摩擦力 μN は床からの垂直抗力Nで決まり, 上下方向では力のつり 合いが成りたち, N=(M+m)gとなるからなんだ。 床は2物体分 の重さを支えなければならない。一考えてみれば当然のことだね。 つまり, Aに比べてBは動く距離, 速さ, 加速度すべてが半分になる。 46* 質量 MのAに質量 m, 長さ1のロープを取り付 け,なめらかな床上をFの力で引っぱる。付け根か らx離れた位置でのロープの張力 Tを求めよ。 M X、 m F A utugS さあ,運動方程式も最終段階だ。次のケースで実力を試してみよう。 Q&A EX3 滑らかな床上に置かれた質量 Mの板B がある。質量 m の小物体 Aが速さ で飛 び乗り,Bの上を滑った。 それぞれの物体 Q この場合 Aは動摩擦力を左向きに受けるのは直感的に分かります。でも, 一般に,動いている板から受ける動摩擦の向きはどのように決めるのですか。 A 速度の向きと逆というのは固定面のときのこと。板が動いているときは, 板 に対する動き(相対速度)と逆向きと判断する。 もし, 相対速度が0なら静止摩 擦の話になる。動摩擦か静止摩擦かは, 地面に対する動きでなく, 接触面が滑 り合うかどうかで分かれるんだ。 m A の加速度を求めよ。また, AがBに対して 止まるまでの時間さとB上で滑る距離!を 求めよ。A, B間の動摩擦係数をμとする。 B M

この中のところの力の分解？をどうしているのかわかりません

チェック問題 4 台上の物体の運動 やや難12分 図のような形状で,なめらかな 部分ABCと粗い部分CDEをもっ 質量Mの台が,なめらかな水平 面上に置かれている。いま,質量 mの小物体を初速度0で点Aから すべらせたところ,小物体はB, Cを通過し, Dで止まった。 台の粗い面と小物体の動摩擦係数をμとする。右向きを速度 の正の向きとする。 (1) 小物体がBを通過したときの台と小物体の速さV, vはいくらか。 (2) CD間の距離 はいくらか。 μとんを用いて表せ。 (台の上面Bは水平) h B C DE M 則) 解説(1) @で、, 小物体が台の斜面を左下 向きに押すから,台は左へ動くでしょ。後 で小物体がBを通過過するとき, 台は左へ速さ V, 小物体は右へ速さぃで走っている (図a)。 さて,このとき,どんな保存則が成立す るかな? h 全体静止 M 重力は外力 だけど,水平 方向には、 はたらかない! まず,全体として水平外力が ないから,水平方向の全運動 量が保存する。そして、いまは まだ摩擦熱が出ないから, 全 力学的エネルギーーも保存する。 M wへ (中 N N mg もう,コツはつかめたみたいだね! (運動量保存則》より, 右向き正として, m×0+Mx0=mw-MV…① (力学的エネルギー保存則》より. V |M B 1 1 2 mgh= -moパ+ーMV°…② 2 図a 169 第13章 2つの保存則