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物理 高校生

静止摩擦力<最大静止摩擦力が成り立たないといけない理由?自分でも調べたりしたんですけどあんまりわからなくてわかりやすく教えて欲しいです😭😭

[解説] 102 第1章 力学 55 回転円板上の小物体のテーマ - 等速円運動に必要な力 ( 向心力) 静止摩擦力のはたらく向き (1) 小物体にはたらく摩擦力は,等速円運 動の向心力なので、大きさはmrω'で, 向きは円の中心向きである。・・・答 小物体が等速円運動するためには、 小物体に対して、常に中心に向くカ をおよぼす必要がある。 この力が向 心力であり、本問の場合, 静止摩擦 (2)小物体が円板上を滑らないためには 静止摩擦力≦最大静止摩擦力 →限界の 力がこの力に相当する。 (向心力) が成り立っていればよい。 したがって mr w²≤μmg ここで,ω=(一定) での範囲を聞か れているので rs- mg 2 答 向心力 |速度 Itnic W (3)(2)と同様に考えて mr w² ≤μ mg ここで,(3)ではr= (一定) でωの範 囲を聞かれているので 仮に, 小物体に向心力がはたらいてい ないとすると, 小物体は速度の向きに 進んでしまい、等速円運動できなくな るよ。 μg w r 物体を円 まさかだけ させるのに不 小物体が滑らないということは,小物体には たらく静止摩擦力が最大静止摩擦力μNに 至っていないということだね。 56 円すい振り子のテーマ → 速度にがり出す • 向心力を用いた運動方程式による解法 遠心力を用いた力のつり合いによる解法 糸の張力の大きさをS, おもりの速さ を”とする。

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理科 中学生

中3物理(イ)➁はどうしてdじゃなくてcなのでしょうか?

問2 図1のように,斜面と水平面がなめらかに接続されており,注射器(5) の本体が図1の位置に固定されている装置を用意した。 斜面上の点Pに中 鉄球を置いて静かに手をはなしたところ, 鉄球は斜面から水平面上へと 運動した後, 注射器のピストンに衝突し、 少しだけ押し込んで静止した。 注射器のピストンを押し込む量に注目して, 条件を変えて実験を行った。 この実験とその結果について, 次の各問いに答えなさい。 土間中) この実験とその結果について,次の各 (ア) 図1の点Pから鉄球をはなした場合よりも, ピストンを大きく押し 込むことができるものを,次の①~⑤の中からすべて選び, その番号を 答えなさい。 ① 同じ鉄球を,図2の点Qから静かにはなす。 注射器 ピストン、 本体 もとの斜面 間 T ② 質量の小さい鉄球を、 図2の点Qから静かにはなす。番 図2 ③同じ鉄球を、 図2の点Sから静かにはなす。 ④同じ鉄球を、 図2の点Tから静かにはなす。 ⑤同じ鉄球を, 図2の点Tから斜面にそって下方向に勢いをつけてはなす。 (イ) (ア)の①~④について、 鉄球をはなしてから ピストンに衝突する直前までの, 時間と速さの 関係を示すグラフを図3のa~dからそれぞ れ一つずつ選び, その記号を答えなさい。 なお, 図4の破線は点Pからはなした場合を示して いる。また, 同じ記号を何度も使ってよい。 速さ 0 ① 同じ鉄球を、図2の点Qから静かにはなす。 0 ② 質量の小さい鉄球を、図2の点Qから静かにはなす。 図3 P 10 速さ 0 時間 0 時間 図 4 問 ③同じ鉄球を, 図2の点Sから静かにはなす。 ④ 同じ鉄球を, 図2の点Tから静かにはなす。

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物理 高校生

(7)についてで、この問題で解答では右の写真のように図的に考えているのですが、この図の加速度が速度だったら成り立つのは納得できるのですが、加速度でも成り立つのがなぜかわからないです。教えてください。お願いします。

水平な床に傾角8の斜面をもつ y 質量 M の三角柱 Qを置き, 斜面上に PM 質量mの小物体Pをのせて静かに放 ↓g すと,両者は動き出した。 摩擦はど こにもなく,重力加速度を g とする。 0 x っち PがQから受ける垂直抗力の大きさ Nを求めてみよう。 まず,Qの加速度の大きさを A とすると, Q の運 動方程式は,Nを用いて (1) と表される。そして、この後は次の 2つの方法 I, II が考えられる。 I. 慣性力を用いて考える。 P について成り立つ武 (2) をつくり (1)と連立させることによりN を求めると, N = (3 となる。さら 「こっちにはQが床から受ける垂直抗力の大きさもR= (4) とm,M, 9 0gで表される。 Ⅱ. 静止系で考える。Pの加速度の水平成分を ax, 鉛直成分をay と して(図のxyの向きを正とする) 各方向でのPの運動方程式を つくると,Nを用いて (5) と (6) となる。 この場合, 未知 数が,N, A, ax, αy と4つあるので, 1), (5),(6)では解けない。 そこ で,PがQの斜面に沿って滑ることに着目して, A, ax, ay, 0 の間の 関係式 をつくる。こうして連立方程式が解けることになる。 (法政大+ 筑波大+大阪大)

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