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理科 中学生

2枚目が回答なのですが、理解できなかったので(2)の説明をして欲しいです🙏 点線上に合力がくるのは分かるのですが、それぞれの分力が垂直に働くのがなぜなのか分かりません。

船にはたらく力とその運動について, あとの問いに答えよ。 〈静岡改〉 図1船 図2 ボートA- FA イ (ロープが船を引く力) エ (岸壁がロープを引く力) ロー 岸壁 ア (船がロープを引く力) ウ (ロープが岸壁を引く力) 船 FB 船が進む向き ボート B 図1のように, 船と岸壁をロープで結び, ロープを張った状態で船が 静止している。 ただし, ロープの質量は無視できるものとする。 (2) ① 作用・反作用の関係にある力の組み合わせを,ア~エから2組選べ。 ② つり合いの関係にある力の組み合わせを,ア~エから1組選べ。 記述 図2のように, 2隻のボート A, Bで, 静止している船を同時 NFA, FBの力で引いたところ, 船は点線 (-.-.-.--) にそって矢印() の 向きに進み始めた。 このとき, FAとFbはどのような関係であるか。 「FA の分力」, 「FBの分力」 という語を用いて, 簡単に書け。 (3) 動いている船は,エンジンを停止してもしばらく進む。 このように,運 動している物体が等速直線運動を続けることを述べた法則を何というか。

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理科 中学生

浮力の(4)②の説明お願いします

4 右図は、液体中に入れたガラス球の浮き沈みによって、おおよその気温が分か る「温度」である。Wさんは、この「温度計」に興味をもち、ガラス球の 沈みに関係する力である浮力と、この「温度」について調べ、実験を行った。 さらに、この「温度計」のしくみを具体的に考察した。 あとの問いに答えなさい。 なお、この問題では、大気圧の大きさは常に一定であるとする。 【Wさんが調べたこと】 a. 浮力について 液体中に入れた物体にはたらく浮力の大きさは、物体の体積によって 決まり、物体の重さにはよらない。図Iのように、直方体の形をした 物体を上面と下面が水平になるようにして液体中に入れた場合、物体の 上面には図中に で示された矢印の向きに液体から力がはたらき、 で示された矢印の向きに液体から力が 物体の下面には図中に はたらく。 これらの力の合力が浮力となる。 図中の物体の上面と下面のそれぞれに液体からはたらく力の大きさは、大気圧と液体による圧力 面の面積を用いて次の式で求められる。 力の大きさ [N] = (大気圧 + 液体による圧力) (Pa)×面の面積(m²) また、ある深さでの液体による圧力は、その深さより上にある液体の 重さが大きいほど大きくなる。そのため、 図1中の液体による圧力は 液体の密度が一定であれば液面からの深さに比例し、深さと圧力の関係は、 図ⅡIのように表される。 以上のことから、図I中の物体の下面にはたらく力の大きさは、上面に はたらく力の大きさより大きくなり、 浮力が発生することが分かる。 b. 「温度」について ●この「温度計」 は, ガラスでできた円筒形の容器の中に液体が入れられ、その液体中に、それ ぞれ異なる温度が記されたいくつかのガラス球が入れられている。 9 部屋に置かれている「温度計」の中の液体の温度は、部屋の気温と等しくなっていると考えて よい。これは、部屋の空気と「温度計」が接触しており、接触によって温度の高い部分から温 の低い部分へと熱が移動するためである。 4 ●容器の中の液体はその温度が上昇すると、体積が増加する。 一方、温度の変化によるガラス球 の体の変化は無視できるくらい小さい。 ・いずれのガラス球も、液体の温度がガラス球に記された温度と等しくなったときに、重力と 浮力がつり合うように、体槽や重さが調整されている。 (1) Wさんが調べたことの中の に入れるのに適しているもの後、図1に示した

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物理 高校生

(2)で、向心力をSsinθとして計算していますが、mgtanθが向心力として等速円運動していると考えて計算してもいいのでしょうか?教えてください🙏

例題1 円錐 右の図のように、軽い糸の端に質量mの小さなおも りをつけて振り子をつくり, おもりを水平面内で等速 円運動をさせる(このようなものを円錐振り子という)。 糸の長さをL,糸と鉛直線とのなす角を0として,次 の問いに答えよ。ただし,重力加速度の大きさをg, 円周率をとする。 (1) 糸がおもりを引く力の大きさSはいくらか。 (2) 等速円運動の周期Tはいくらか。 指針 して円の中心方向の運動方程式をつくる。 解 (1) 図のように,おもりにはたらく力を円の中心方向 (水平方向) と, それと垂 の2カ 直な鉛直方向に分解して考える。糸がおもりを引く力と重力 の鉛直方向の成分はつり合っているから, 鉛直上向きを正として Scost-mg=0 向心力としてはたらく力を考え,これに着目 ….... ① (2) 3mgとの合力は円の中心を向いており, おも りが等速円運動をするための向心力となっている。 この合力の大きさはこの水平方向の成分 Ssine に 等しい。 これより, 等速円運動の運動方程式は,円 運動の半径を , 角速度をωとして, mrw²=Ssine ...... ② また, r = Lsin0 となるので,これと式 ①, ② より よって, w= 答 (1)S= よって, S= w²== g Lcos したがって,T= mg cose mg coso 2π W (2) T=271 Lcose g n~/ L cos0 g g Lcose Š 0 Ssine m Scost m omg

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物理 大学生・専門学校生・社会人

図の力の分解がよくわかりません。

2m モータ A VA ワイヤ 20° ZALOM 5m (0,0)m 1000NP (a) 問題 B (0,2)m x. UCA UCB F₁ R C (5,-1)m (b) 図 2.22 【例題2・3】 | Im F となる.これは,未知数, 関する連立 F = (u2yFx-uF)/d, F2 = (-uyFx+u,F,)/d (2.23) MUSTH と表される.ただし,d=ax^2-y. このとき,F, >0となったなら分 カF は と同じ向き, F <0 となったなら逆向きであることを意味する (F2 についても同様).また,各分力の大きさは,それぞれ, |,|,|F2|となる. なお,との方向が同じ場合, d=0となり分解を行うことはできない. JJANKALINAFANA 【例題2.3】 * * * * 図 2.22(a) のようなクレーンで荷物を一定速度で持ち上げている. モータが 1000N の力でワイヤを巻き取っているとき, 点Cに作用する力が部材 AC お よび BC の長さ方向に与える力はいくらか. 点Cに作用する力を各部材の長 さ方向に分解することで求めよ. ただし,部材には力は長さ方向にのみ作用 し,点Cに取り付けられたプーリの径は十分に小さいもとのする. 【解答】 図 2.22(b)に示すように,点Aに原点を持つ座標系を設定して考え る.点Cにはワイヤに沿ってカF と F2 が作用するが, それらの合力 R は以 下のように計算できる 0 5000+00:62) = (1 216.JP F = (-1000cos20°,-1000sin20°)=(-939.7,-342.0)N F2=(0,-1000)N 08 20 R=F+F2=(-939.7, -1342) N 合力 R を各部材の長さ方向に分解する. 点CからAの方を向く単位ベクトル 2001 1 Acred (2.24)

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