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物理 高校生

(4)の答えで理屈上考えて答えは出せるのですが計算で運動方程式等を用いて計算で求める方法はありますか?教えて頂きたいです。

練習問題 117. (運動エネルギー,重力の位置エネルギー) 図1のように,一端に質量 m の小球 A,他端に質量M (M> m) の小球 B をつけた軽い糸が,天井からつるされた軽い定滑車にかけられている.A は 水平な床に接し,Bは床からんの高さに保持されて,糸はたるみのない状態 になっている.いま, B を静かに離すとBは下降をはじめ,んだけ下がって 床と衝突する.重力加速度の大きさを g として,以下の問に答えよ. (1)Bが下りはじめて床と衝突する直前までの間に、AとBの位置エネル ギーの和はいくら減少するか.m,M,g およびんを用いて表せ. (2)床に衝突する直前のBの速さを” とする. Bが下がりはじめて床と衝 突する直前までの間に, AとBの運動エネルギーの和はいくら増加する か. m, M および を用いて表せ. (3) vm, Mg およびんを用いて表せ. ついで,新たに摩擦なく回転できる軽い動滑車を用いて図2のよう にAとBをつなぎなおした. 糸がたるみのない状態で B を床からん の高さに保持し, 静かに手を離す. (4) Aが上昇し, Bが下降するための条件を求めよ. を放す (5)Bが下降するとして, B が床に衝突する直前の速さを V とする. Vをm, M, g およびんを用いて表せ. B A m ア のさ A M 図 1 m B M h 図2

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数学 中学生

(2)の問題がわかりませんでした!答えはエです!

4 イマー から ×5) 図1のように水平な机の上に置いた台車に糸でおも りをつなぎ 手で止めておいた。 手をはなすと動き始め, かもりが床についた後も台車は運動を続け, 滑車に達し 静止した。 このときの台車の運動のようすを 1秒間 に50打点する記録タイマーで記録した。 図2はその一 それぞれのテープの長さを表したものである。 次の問い 時間の経過順に5打点ごとに切って紙にはりつけ, 図1 床 滑車 おもり 300g 36点((1)は6点×2 (23)5点×2,(4)完答14点) に答えなさい。 ただし, 空気の抵抗や摩擦は考えないものとする。 (1)おもりが床につくまでの台車の運動について, ①,② に答えよ。 00 学習 図2の左から3本目のテープを記録したときの台車の平均の速さは 何cm/sか ② 時間と移動距離の関係を表したグラフは,次のア~エのうちのどれ か。最も適するものを1つ選べ。 移動距離 0 0 時間 移動距離 0 時間 ウ 移動距離 0 図2 14.0 13.8 〒 12.0 テープの長さ 〔〕 10.0 机 8.0 6.0 cm 4.0 2.0 0 時間 /100 台車 記録タイマー テープ H 移動距離 0 . . 時間 時間 □(2) 下線部のとき, 台車にはたらいている力について述べたものとして最も適切なものを, 次のア~エから つ選べ。 運動の向きと同じ向きの力だけがはたらいている。 重力だけがはたらいている。 ウ 重力と運動の向きと同じ向きの力がはたらいており,その2力はつり合っている。 ェ 重力と垂直抗力がはたらいており,その2力はつり合っている。

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数学 高校生

図形と方程式の問題です。どのような場合の時に最後の逆の確認を行えば良いのかわからないです。教えて頂きたいです。

重要 150 114 接線に関する軌跡 lとし,その交点をRとする。 l と l2 が直交するように2点P,Qが動くとき, 放物線y=x2上の異なる2点P (p, 2), Q(g, q2) における接線をそれぞれ l, 点Rの軌跡を求めよ。 基本 110 2点P,Qにおける接線の方程式をそれぞれ求め,それらを連立方程式として解くと, 交点R の座標 (x,y) が求められる。 x, yはつなぎの文字 gの式で表されるから、 pg を消去する方針で進める。 181 その際,2直線が垂直 解答 接線の傾きをm とすると,その方程式は y=(x-p) すなわち y=m(x-p)+p2 これとy=x を連立して x=(x-p)+p2 整理すると x2-mx+mp-p=0 この2次方程式の判別式をDとすると D=(-m)-4(mp¯p²)=(m−2p)² 接するとき, D=0であるから (m-2p)=0 よって 点Pにおける接線でx軸に垂直なものはないから, (傾きの積)=-1 を利用する。 P(カッカ) Q(g,g2) 3 10 l2 ふつうに R (x.) x 章 18 微分 m=2p したがって, l の方程式は すなわち y=2px-p2 y=2p(x−p)+p² ① 同様にして, l2 の方程式は =2gx-q2 交点R の座標 (x, y) は, 連立方程式 ①,②の解である。 を消去して整理すると 2(p_q)x=(p+g) (b-g) p+g pgであるから &c= 2 販 0=S- これを① に代入して y=2p ptg-p=pa 20-1 ここで, l⊥l2 から 2p・2q=-1 よって, pq= から y=- ③ 4 4 逆に, (*) * ③ が成り立つとき,pg を2解とする 2次方程 式2-2xt- =0 の判別式をDとすると 1 D' よって D'0 4 ①でをgにおき換え る。 参考 後で学習する微分法 (第6章) を用いると, 接線 の方程式をより簡単に求め ることができる ( 解答編 97 の 参考 を参照)。 (*) 逆の確認。 直線 y=-21 上の任意 の点から、必ず接線が2 本引けることを確認して いる。ここで, pg を2 解とする2次方程式の1 p+g=2x, ゆえに、任意のxに対して実数pg (p)が存在する。 b=-1/2 から 4 したがって求める軌跡は 直線y= == 21 (0 12-2xt- =0 大事

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