この問題の答えはルート２分のgメートル毎秒毎秒になるのですが、なぜマイナスにならないのでしょうか？また、どのように力がはたらいているのかも知りたいです。

1 傾きの角が45°のなめらかな斜面上を,質量m[kg]の小向 物体がすべり上がっている。このときの小物体の加速 度の大きさ a[m/s2] を求めよ。重力加速度の大きさを g [m/s2] とする。あのう 45° ヒント 正の向きを定め,正負に注意して運動方程式を立てる。

なぜf’とFが＝になるのですか？

6.摩擦力のはたらく運動 例題1 問題集49) った。 36km/h 36000 時速36kmで走っていたトラックが急ブレーキをかけたら、 車輪がスリップして 10m すべって止ま 60x60 Comy's N 0km/h →正 「ヤマトロ mg 10m マ ブレー ーキをかけた後 動くトラックには 摩擦カードがはたらく。 トラックは等加速度運動をする。 (1) 車輪と地面との間の動摩擦係数はいくらか。 2は一定なので H' = M'N m@o 運動方程式F=maより -f=mx(-5) 左向きの負の方向 V-Vo²=2axより 右向きを正として 02-10'=2:0x10 :f=5m ① ここでf'=MNより 今はN=mg. a =-5[m/s] ①より 5m=μmg い : M= 5/8 = 0.51 ② (2) 止まるまでに何秒かかったか. V=Votatsu 0 = 10+ (-5)t 2=t ; t = 29 (3) 速さが2倍である場合には, 止まるまでに何mスリップするか. V-Vo2- =2axより、止まるまでの距離は 0 - Vo²=2×(-5)xx Vo (⇒Voが倍になるとxは倍!) 2 10 よってVo=20cm/2のとき、x = 20=40[m/s] 10

この画像の問題ですが、(1)が3mg、(2)が3ma=T2-3ma、(3)が6m分のF－gになります。 どうしてこうなるのですか？具体的に教えてほしいです！

13 質量m[kg] の小球 A, 質量 2m [kg] の小球 B, 質量 3m[kg] の小 球Cがある。 図のように, 小球 Aと小球Bを伸縮性のない軽い糸 1でつなぎ、さらに小球Bと小球Cも伸縮性のない軽い糸2でつな ぎ, 小球Aを鉛直上向きに大きさ F [N] の力で引き上げた。 小球 A, 小球Bおよび小球Cの加速度の大きさを a [m/s2], 糸1が小球B を引く力(張力)の大きさを T1 〔N〕, 糸2が小球Cを引く力 (張力) の 大きさを T2[N],重力加速度の大きさを g [m/s2] として次の問い 答え (1) 小球Cにはたらく重力の大きさを求めよ。 F A m 糸 1 B 2m 糸2 (2) 鉛直上向きを正の向きとして,小球Cの運動方程式を,a,g, m, T2 を用いて表せ。 C 3m (3) a を,F,g, mを用いて表せ。 -9- KOKUYO

右ページ黄マーカー部分について、なんでmω²=Kと置くのかが分かりません。単振動定数みたいな感じでKのまま答えに書くのか、それともKは問題では与えられててそれを元にmやωを求めていくのかなーって色々考えたんですけど分かりませんでした。解答お願いします！

4 データ ③ 周期 Tとその求め方 周期Tとは,単振動に対応する円運動が1周回るのにかかる時間 のことだ。円運動の角速度w (1秒あたりの回転角)は,この周期を用いて、 さて、 ②式と④式に共通して入っているものは何かな? えーと、 ②式と④式には共通の A sin wtが入っています。 2 [rad] 回転する w (rad/s) = T [s]間で かくしんどうすう と書けるね。 このωのことを単振動では角振動数という。 逆にこの式より、 周期 T は、 角振動数w を使って, 2π T= w そうだ。 ここから式変形が続くけど,一つひとつ丁寧に追ってね。 ②式を, A sinwt=xxo として,これを④式に代入すると, a=-ω'(x-x) ………⑤ となるね。 この⑤式は, 時刻によらず、いつでも成り立つ式だね。 ここで、この式の両辺に質量m を掛けてみると, ma= -mω^(x-x) ・・・ と書くことができるね。 さて、図6のように, 半径Aで角速 度ωの円運動を真横から見た単振動を 考えよう。 円運動が点Pを通過した瞬 間を時刻 t = 0 とする。 このとき対応 する単振動の (中) の位置 P′の座標を x=xとしよう。 時刻で円運動は点 Qを通過するが,このときまでの回転 角はwfとなっている。 このときの単 振動の位置Q′の座標は、図6より, さらに、この⑥式の右辺の係数をmw²=(定数K) ...... ⑦ とおくと, ma = -K(x - ): ......(8) wt: LAW となるね。 この⑧式は何を表しているかな? wt [00] =Asinwt...... ② Asinw P'Q間の距離 図6 となっているね。 左辺が ma・・・あ 運動方程式です! そのとおり。 この式はまさに単振動の運動方程式となっているね どうやって,この式から周期を求めるんですか? まず, 物体が座標 x (0) にあるときに運動方程式を立てて⑧式の形に もっていくと,とKが出るでしょ。このとき, ⑦式から,角振動数 また、このときの単振動の速度vと, 加速度α は, 円運動の接線 方向の速度Aw と, 向心加速度 Awをそれぞれ真横から見たものと w= K km ⑨ が求まる。 wが求まれば、 ①式より, して、図6より, T= =2L=2 mm Aw coswt. ③ a = Aw'sin wt....④ ここまでの話は長かったけど. 物理では公式を導く過程が大切 だから、一つひとつ確認してね 右向き正より ⑨より となっているね。 ここまで, じっくりと図6とニラメッコして もう となって, 単振動の周期 Tが求まるんだ。 CS度速canner でスキャン 第17章単振動 | 221

運動方程式についてです なぜここが30°とわかるんでしょうか？

35 なめらかな斜面上の運動 次の各場合について なめ らかな斜面上の物体の加速 度の向きと大きさを求めよ。 例題 傾きの角が30℃のなめらかな斜面上に質 量 1.0kgの物体を置き, 斜面上向きに 10.4N の力を加えた。 解物体にはたらく重力の大きさは, 1.0×9.8=9.8[N] 斜面に平行な方向の成分の大きさは, 9.8×sin30°=4.9[N] 物体は斜面に平行に動くと考 えられるので、斜面上向きを 正の向き, 加速度をα [m/s] として運動方程式を立てると, 1.0×α=10.4+(-4.9) a=5.5(m/s²) 10.4 N 4.9 N 30 130° 19.8. 斜面上向きに 5.5m/s ??

円運動と単振動にかなり苦手意識を持っていて、何度読んでも何を言ってるのかいまいち分かりません。特に写真の右ページの式変形についてですが、｢この式をあの式に代入したらこうなる｣というのは分かる、というか見たまんまなので理解出来るのですが、それが何？ってなってしまって自分のもの... 続きを読む

4 データ ③ 周期 Tとその求め方 周期Tとは,単振動に対応する円運動が1周回るのにかかる時間 のことだ。円運動の角速度w (1秒あたりの回転角)は,この周期を用いて, さて、②式と④式に共通して入っているものは何かな? えーと、 ②式と④式には共通のA sin wtが入っています。 w (rad/s) 2 [rad] 回転する = T [s]間で かくしんどうすう と書けるね。 このωのことを単振動では角振動数という。 逆にこの式より、 周期Tは, 角振動数 w を使って, 2π そうだ。ここから式変形が続くけど,一つひとつ丁寧に追ってね。 ②式を, T= W と書くことができるね。 さて、図6のように, 半径Aで角速 度ωの円運動を真横から見た単振動を 考えよう。 円運動が点Pを通過した瞬 間を時刻 t = 0 とする。 このとき対応 する単振動の (中) の位置 P′の座標を x=xとしよう。時刻で円運動は点 Q を通過するが,このときまでの回転 角はwfとなっている。このときの単 振動の位置Q′の座標は,図6より, Asinwt=x-xo として,これを④式に代入すると, a=ls'(x-x) …... ⑤ となるね。 この⑤式は、時刻によらず, いつでも成り立つ式だね。 ここで、この式の両辺に質量m を掛けてみると, ma= -mω^(x-x)...... ⑥ さらに、この⑥式の右辺の係数を mw²= (定数K) ma = -K(x - x)… ••••••⑦ とおくと, wt: LAW となるね。 この⑧式は何を表しているかな? wt [00] =x+Asinwt...... ② ▼Asin w x PQ間の距離 図6 となっているね。 また、このときの単振動の速度と, 加速度αは, 円運動の接線 方向の速度 Awと,向心加速度 Aω' をそれぞれ真横から見たものと して、図6より, w= K mm 左辺が ma･･あ! 運動方程式です! そのとおり。 この式はまさに単振動の運動方程式となっているね。 どうやって,この式から周期Tを求めるんですか? まず, 物体が座標 x (0) にあるときに運動方程式を立てて⑧式の形に もっていくと,とKが出るでしょ。 このとき, ⑦式から, 角振動数 ⑨ が求まる。 wが求まれば、 ①式より, T= =2=2 m Aw coswt... ③ a= ==Aw'sin wt ④ 右向き正より ここまでの話は長かったけど. 物理では公式を導く過程が大切 だから、一つひとつ確認してね ⑨ より となっているね。 ここまで, じっくりと図6とニラメッコして もう となって,単振動の周期 Tが求まるんだ。 CS ~度速tanner でスキャン 第17章 221

かっこ５です！図合ってますか？？ 右向きに台は動くのにNsinθ➖になるのはなぜですか？🤔

ムズい!! 7/10 Bやろう!! Magcos mysin may cose sino > > ② 図1のように、傾斜角0の粗い斜面をもつ質量M [kg] の斜面台が水平面上にある。 こ の斜面の上に質量m[kg] の小物体を静かに置いたところ, 小物体は斜面を滑り始めた。 重力加速度をg [m/s], 小物体と斜面の間の静止摩擦係数をμ、動摩擦係数をμ' (μ'μ) とし、空気を無視 すべらない? だったイコー 小物体 Tuzta ちょうギリギリ!! (地下の(1)~(5)に答えよ。両方動くパターン N TECHN 加速度α 斜面台 LM 図 1 水平面 加速度β 斜面台を水平面に固定した場合を考える。 (1) では、文章中の枠内に適切な式を 水平面 図2 入れよ。 (1) 小物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさ N[N] は 大摩擦力の大きさはあるが 係は uctano アなので,最木静 である小物体は斜面を滑り始めるから 0との関 である。 斜面に沿った小物体の加速度の大きさは maing sind – I 刃である。単位忘れ (sin - (50) [1/5]] TPU 斜面台の底面と水平面の間の摩擦が無視できて、斜面が水平面上で自由に動ける 物体も斜面も両方動く!! 場合を、観測者の位置に注意して考える。 小物体が斜面を滑り始めると同時に、斜面台も小物体から力を受け, 水平面上を右 向きに加速度運動を始める。 小物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさをN[N], 斜 面上の観測者から見た小物体の斜面に沿った下向きの加速度を [m/s] とする。 また、 水平面上の観測者から見た斜面台の水平面に沿った右向きの加速度をβ [m/s] とする。 か 小物体が斜面上を滑るとき、斜面上の観測者から見ると、小物体には、①慣 性力,②重力,③動摩擦力および ④ 垂直抗力が働く。 ① ② ③の力の向きを表 す矢印とともに,その大きさを表す式を、垂直抗力Nの例にならい図2の中に記 入せよ。 (3) 斜面上の観測者から見て, 小物体に働く力の斜面に垂直な成分についての り合いの式を書け。 (4) 斜面上の観測者から見て、斜面に沿った小物体の運動について運動方程式を 立てよ。 (5) 水平面上の観測者から見て、水平面に沿った斜面台の運動について運動方程 式を立てよ。

垂直抗力Nについて詳しく教えてください！ 自分の解釈では重力mgに対して反作用的に地面などから受ける力だと思っていたのですが、この問題の(2)の図bで、「台は小物体から垂直抗力の反作用の力Nを受けて」とあり、反作用の反作用は作用だからN=mgcosθじゃん！って思ってしまい... 続きを読む

ICS チェック問題 2 台の加速度が未知のとき 質量Mで傾角30°の台を、なめら かな水平面の上に置いた。 ここで, 質量mの小物体を台のなめらかな 斜面上に乗せた。 税込 15 分 う〜ん、 小物体についてはもうこれ以上立てられないし~。 L まだ式を立てていない物体がある 力の作図 慣性力 ナシ! (1)台の加速度を右向きにAとし, M 130° え〜と, →A あ! 台自身ですか? 1 30° 反作用のカ 'N 図 b 台上から見た小物体の加速度を斜面に沿って下向きにと して, 台上から見た小物体の運動方程式を立てよ。 (2) a, A をそれぞれ求めよ。 (3) 小物体が台上をLだけすべるのに要する時間を求めよ。 解説 (1) いつものようにだれから見て,どんな慣性力を受けるのかを 言ってみて。 気付いたね。 そこで,床から見た 台の運動方程式を立てよう。 図bで, 台は小物体から垂直抗力の反作用 (p.55) の力Nを受けて, 右向きに運動 している。ちなみに、今回は床から見ているから、慣性力は全くなしだ よ。見る人に注意! Nを分解して水平方向の運動方程式を立てると 台の加速度が未知のときは、 いつも床から 見た台の運動方程式を立てるよ MA=Nsin30° ハイ。 右向き A の加速度をもつ台の上から見るので、慣 性力は左向きに mA です。 以上で,3つの未知数a, A. Nで式 ① ② ③がそろった。 ②③に代入して MA = 優 いいぞ。 垂直抗力をNとして軸方向 に慣性力と重力を分解する (図a)。 N 方向の運動方程式は. 慣性力 ma=mAcos30°+mg sin 30° 土 mA+ 30 ...... y 方向の力のつり合いの式は、 x N + mAsin30°= mg cos30° ・② 30° 図 a (2)(1)で立てた①②の式だけで, a. A は求まるかな? 未知数がα A, N の3つもあって、 2つの式①、②だけ では足りません。 あと1つどうしても式が欲しいです。 いかにも。じゃあ、あと1つの式はどうやって立てるの? CamScannerキャン 180 | 物理の力学 mg - 1/2mA/1/2 √3 -mo よって, √3m (M+1m)A = mg T. A=4M+m ①より, a= √3 1 -A + 2 2(M+m) 294M+m ④より (3) 台の上から見て、台上に軸を立 てる (図c) = x=Lより, 等 加速度運動の [公式] (p.20) より ~g ⑤ g = 2L ..t₁ = a = L(4M+m) 答 (M+m)g ⑤より t=0 (対台) t=t 04 図 C 第14章 慣性力 181

高校物理です。この問題の(2)ですが、3枚目の私のやり方ではなぜダメなのでしょうか？答えのやり方の意味は分かるのですがなぜそのやり方なのか分かりません。どなたか教えていただきたいですm(_ _)m

応用問題 88 動く板の上での物体の運動 図のように, な B めらかで水平な床の上に質量 2.4の直方体の物体A 床 F A があり,その上に質量Mの直方体の物体Bを置いた。 物体Aに大きさの水平な力を加え続けたところ, 物体A,Bは一体となって動きだし た。物体AとBとの間の静止摩擦係数をμとし,重力加速度の大きさはgとする。 (1) 物体Aの床に対する加速度の大きさはいくらか。 (2) 物体Bが物体Aから受ける摩擦力の大きさはいくらか。 (3)次に,物体Aに加える水平な力を大きくしたところ,その大きさが値Fをこえると, の上ですべった。 F。 はいくらか。 [17 近畿大 改] 78,79

物理のエッセンスからです。 3枚目の下にある①、②より、Tの式が書かれてますが、この式は①②の式をまとめればこの式になるのでしょうか？ そうであるならどういうふうにまとめれば良いか教えて頂きたいです。

量mのPが水 平に円運動をしている。 Pの底からの高さはんである。 面の垂直抗力 N,Pの速さv, 周期Tを求めよ。 93* 滑らかな水平床上を長さの糸に結ばれて角速度 ので円運動する質量mの小球Pがある。糸の端は 高さんの点0に固定されている。糸の張力Sと床 からの垂直抗力 N を求めよ。 ω がある値 ω をこえ るとPは床から離れる。 ω を求めよ。 面から離れる 垂直抗力= 0 ・R→ P 鉛直面内の円運動 糸におもりを付けて鉛直面内で回したり,円筒面を滑り動く小球の運動な どは円運動であっても, 等速ではない (上へ上がるほど位置エネルギーに食 われてスピードが遅くなる)だけに扱いが難しい 鉛直面内の円運動を解く 1 力学的エネルギー保存則 2 遠心力を考えて,半径方向で 糸 T 4 v 解説〕 力のつり合い式をつくる。 Vo +1 mg 遠心力 図1のように長さの糸で結ばれたおもりを最下点から初速v で回す。角日 をなしたときの速さをv, 糸の張力を とすると,より 1212mv=1/2mu2+mgr(1-cos 0) mgr -mgrcoso