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物理 大学生・専門学校生・社会人

全くわかりません。 有識者さんどなたかよろしくお願いします…

[V) PATEICOLE I ZE ST 点にした仕事を求めよ. 【問2】図のように, 一部を切り取った半径 R の円環の左端に,鉛直上方から質量mの おもり落とし, 円環に沿って滑らせる. 最下点をおもりが通過したときの時刻を t = 0, 速さがuであったとして, 以下の問に答えよ.ただし、 重力加速度の大きさをg, 円 環とおもりの間には摩擦は無いものとする.また, 円環の中心を原点とし, 鉛直下向き を軸,水平右向きを軸にとることにし.また,回転角0 は,軸から反時計回り を正の方向として測ることにする. L (i) 時刻におけるおもりの回転角が9(t) であったとして,円環上におけるこのおも りの運動方程式を,円の接線方向と法線方向に分けて書き下せ. (円運動の加速 度については、最後のメモを参照。 作用する力を接線方向と法線方向に分解して それぞれについて運動方程式を立てよ) ( ) 接線方向の運動方程式の両辺に(t) をかけてから、tについての積分を実行*1することで, é(t) と(t) の関係式を導け. この際、積分定数は初期条件を満たす様に定める必要があることに注意せよ。 (iii) 力学的エネルギー保存則の成立条件を述べたうえで、この問いについては力学的エネルギー保存則が成立することを 示せ 円環の断面図 1 VO + C N (iv) 最下点を位置エネルギーの基準点として, 力学的エネルギー保存則の式を書き下し, それが (ii) で求めたものと一致す ることを示せ. 検索 (v) おもりが角8(t) の位置にあるとき, おもりが円環面より受ける垂直抗力 N を 8(t) を用いて表せ.((ii) の関係式と運動 方程式の法線成分を用いて0(t) は使わないようにせよ) (vi) No=2√gRのとき, おもりはどの高さまで上がることができるか.最下点からの高さで答えよ. @ mg (vii) 「最上点まで, 円環に沿って上がるための の下限を求めよ。」 という問に対して,ある学生が 「最上点においての速 度』がゼロを超えればよい.最下点と最上点で力学的エネルギー保存則を立てて 1/12mg = 1/12m² +2mgR>2mgR. これより となる」 のように答えたが,すでに (vi) で見たようにこれは誤りである。 この学生の解答のどこ 2vgR FUJITSU に誤りがあるのかを述べたうえで, 正しい解答を与えよ. メモ: 円運動の加速度 半径Rの円運動をする質点の位置をr= R (cos0i + sin j) のように表すとき (0は時刻のときの中心角), 加速度は a = RÖ (-sini + cos 0j) - RO² (cos 0i+ sin(j) と表される.なお, sin Oi + cos dj は円の接線方向の単位ベクトルで, cos di + sin Oj は円の法線方向の単位ベクトル である. -

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理科 中学生

中学3年理科(物理) てこ 仕事 ピンク色のマーカー部分の問の答えが、なぜこうなるのかが分かりません。 特に、(3)では、物体A=120N 120÷2=60N。    (4)では、動滑車ではなく普通の滑車で、向きが変化しているだけなので0.4m。 という考え方で解いた... 続きを読む

[読解力2] 図1の輪軸は,小さい滑車が大きい滑車に固定された構造で、 それぞれの滑車の半径 の比は2:3になっている。 図2は、図1の輪軸を横から見たところである。 大きい滑車に 巻かれたひもBを引くと, 小さい滑車についたひもAが巻き上がるしくみになっている 図1 図2 図3 大きい車 輪 ひもA ひもB KA 71ZON 0.4m 小さい 滑車 ひも 物体A ひもB 11 物体A 図1の輪軸の小さい滑車のひもAに12kgの物体Aをつけ, 大きい滑車のひもBを引い て物体を0.4m持ち上げた。 次の問いに答えなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重 力の大きさをINとして, ひもの質量や摩擦力は無視できるものとする。 (1) 物体Aを, 輪軸を使わずに0.4m 持ち上げるのに必要な仕事は何Jか。 輪軸を使って物体を持ち上げるのに必要な力は、てこを使ったときと同じようにな る。 図1の輪軸は、図3のてこに置きかえて考えられる。 図3のように, てこのうで が水平になっているとき, 点Pを押す力は何Nか。 ただし, 図3のてこの目盛りは等 間隔になっている。 (3) (2) より 図1でひもBを引くのに必要な力の大きさは何だといえるか。 X 図1で、物体Aを0.4m 持ち上げるには,ひもBを何m引けばよいか。 (4) でそのように考えた理由を答えなさい。 (6) 図4のように, 動滑車と図1の輪軸を使って物体Aを 0.4m 持ち上げた。 ひもCが物体を引き上げる力は何 Nか。 TOP B (図4のとき, ひもBを引く力とひもBを引く長さを答 えなさい。 図4 物体A 120N 0.4m ひもの 輪軸 ひもB 先 ・打ち上げ たら、 問題5 慣性 (1) ア (2) 慣性 (3)①静止 ②等速直線運動 (4)慣性の法則 (5) 力がつり合っているとき (合力がONのとき) 押す 問題6 作用反作用 (1) (2) ①反対 ②等しい ③ 反作用 問題7 仕事 5N (2)4 J (3)0.2W 問題8 力学的エネルギーの保存 (1)A (2)C. D. EIOJ (4)I (56 2 (6) 力学的エネルギーが保存されているから。 問題 9 エネルギーの保存、熱エネルギーとその利用 (1) 電気エネルギーを光エネルギー (3) エネルギ変換効率 (4) 保存されている(常に定に保たれている) した時。 する?しない? OV ・ここで道が 無くなったとき、 始め は ②と②のどちの道に 進む? ため、 読解力2 仕事の原理 (148J (2)80N (3)80N (4)0.6m (5) (例) 仕事の原理より、物体Aを持ち上げる仕事は48J なので、 80Nの力では0.6 m引く必要があるから。 (6)60N (7) 力:40N 長さ: 1.2m 押す ・元々のソエネルギーは同じなら ↓ 01

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