類題を解いてみて、答えが全く別物になっていました。公式を見てみたりしましたがわかりません。 回答には解説もないので答え方の検討がつきません、どなたかお力添えください。

例題 16 鉛直面内の円運動 図の半径と(m]のなめらかな半円筒の内面の最下点に 向かって,質量m[kg]の小球を水平方向に速さ/volp/s」 ですべらせた。重力加速度の大きさを g[m/s}とする。 (1)小球が図の点Bを通るときの速さ びB[m/s] と,回 から受ける垂直抗力の大きさ/Na[N)を求めよ。 (2) 小球は図の点Cで面から離れたどする。cos@をVo 9, rで表せ。 ID B Oo Do (3) 小球が半円筒の最高点Dを通過するためには, Voがある大きさ Umin 以上である必要がある。Umin [m/s]を求めよ。 解(1)点Aを含む水平面を重 力による位置エネルギー 慣性力 の基準水平面とすると, VB 点Aと点B間での力学 B 的エネルギー保存則より UB° 10 NB rcos00 15 1 mu? = ; mvB? 1 2 2 mgcos0 + mgr(1 + cos 0) よって mg UB = Vv - 2gr (1 + cos0) [m/s] 小球とともに回転する立場で考えると, 点Bで小球には重力,垂 直抗力,慣性力がはたらく。半円筒の中心方向にはたらく力のつり あいより 20 15 m - Ne - mgcosθ = 0 2 VB O, の式よりNB = m Vo - mg (2 + 3cos0) [N] 3 (2)点Cでは垂直抗力が0になって面から離れる。③式で Ns = 0 として r 25 0= m 20° mg(2 + 3cos6o)よって cosθ。 = D- 2gr r 3gr (3)点Dで小球が受ける垂直抗力の大きさ No [N] は, ③式で0=0と おくと cos0 =1なので No = m - 5mg r No20であれば, 小球は半円筒を離れずに点Dを通過できる。 よって m 2 Umin 5mg = 0 より Umin = V5gr (m/s] 30 類題 16 図のように, 水平な床に固定された半径r[m]の なめらかな半円筒の頂点Aから質量 m[kg]の小 球を静かにすべらせたところ, 図の点Bで小球 は円筒面を離れたとする。このとき, coséoの値 を求めよ。 35

摩擦力の計算が苦手で解くことができません。 解説ををどうかよろしくお願いします、

例題 12 等速円運動 自然の長さ 0.15m, ばね定数 20N/m/の軽いつる巻きばねの一端に質量 0.50kgの小球を取りつけ,ばねの他端を中心にしてなめらかな水平面 上で等速円運動をさせたところ,ばねの長さは(25m/となった。 (1)このときのばねの弾性力の大きさ(F[N]を求めよ。 (2)等速円運動の速さ[m/s], 加速度の大きさ a[m/s°], 周期T[s] を求めよ。 解(1)ばねの伸びは 0.25- 0.15 = 0.10m であるから,「F= kx」より F F= 20 × 0.10 = 2.0N IWOSOVOREE (2) 等速円運動の中心方向の運動方程式 = F(>(70)式)より 「m 0.25m 2.0 × 0.25 0.50 × = 2.0 よって v = = 1.0m/s 三 0.25 0.50 1.0° 「a =2」(>p.59(69)式)より ミり 0.25 4.0m/s° 三 |(> p.58(66)式)より 2× 3.14 × 0.25 0 「T= 2πr T= = 1.6s 1.0 類題 12 水平なあらい回転台に置かれた質量 2.0kg の物体が, 回転台とともに半 径0.20m の等速円運動をしている。物体と回転台との間の静止摩擦係 数を 0.25, 重力加速度の大きさを9.8m/s° とする。 (1) 等速円運動の角速度が1.5rad/s であるとき, 物体にはたらく静止 摩擦力の大きさ F[N]を求めよ。 (2) 角速度を徐々に大きくしていくと, 物体が回転台上をすべり始めた とする。このときの角速度 @max [rad/s]を求めよ。

自分の読解力と計算力では理解することができませんでした。4Fと2Fになってしまいます(￣^￣) 解説をお願いしたいです。

できる。 Op.59 a= ro? (69) ニ mro? = F または m =F (70) r r 問21 等速円運動をしている物体の質量と, 円運動の半径を変えずに,角速度や速 さを2倍にするためには, 何倍の向心力が必要か。

(9)教えてください！！

物理基礎·物理 4. 次の文章を読み,以下の問いに答えなさい。 重力加速度の大きさをg [m/s] とする。 質量m (kg] の小球Aを軽くて電気を通さない糸1でつるし, 同じ材 質の糸2で図1のように水平右方向にカF [N] で引いたところ, 糸1 と鉛直線は角度θの状態でつり合い静止した。 以下の(1), (2) の間 いに答えなさい。 糸1 0 糸2 F 小球A( (1)カF (N) をm, g, θを用いて表しなさい。 (2)糸1が小球Aを引く力の犬きさを加, g. θを用いて表しなさい。 図1 つぎに,糸2を取り外してから小球Aに正の電気量g [C] を与えた。 電気量Q (C) の小球Bを小球Aと同じ高さから近づけたところ, 図2 のように小球 Aから距離d [m] のところで糸1と鉛直線が角度日となっ てつり合い静止した。以下の(3)~ (5)の問いに答えなさい。 なお, クー ロンの法則の比例定数をkとし, (4), (5) については m, g, q, Q, k, 0のうち必要な記号を用いて表しなさい。 糸1 小球B 小球A 図2 (3) 小球Bの電気量は正か負のどちらか答えなさい。 (4) 距離dを求めなさい。 (5)小球Bの電気量をすみやかにゼロにしたところ, 小球Aは静かに動き出し, 鉛直面内で円軌 道上を運動した。最下点を通過するとき, 糸1が小球 Aを引く力を求めなさい。 つづいて,正の電気量g [C], 質量m [kg] の荷 電粒子の運動を考える。図3のように原点0, およ びェ軸,y軸をとる。y>0 の領域には磁束密度B [T) B(ア) の一様な磁場がかけられている。粒子が原点Oから距 離rのスリット Si を通してy軸と平行に速さ [m/s) で入射した。その後, 粒子は原点Oから距離rのスリッ ト S2 から飛び出した。 粒子がスリット S1 を通過した時 刻をt=0 [s] とし, 以下の (6) ~ (9) の問いに答 えなさい。なお, (8), (9) については, rを用いずに, m, q, v, B, tのうち必要な記号を用いて表しなさい。円周率はπとする。重力は考えなくてよい。 Ol ア 速さひ 図3 (6) 磁場中を運動する荷電粒子は磁場から力を受ける。この力を何というか。 (7)磁場の向きは, 図3中の (ア), (イ) のどちらか答えなさい。 (8)粒子は(6) の力を向心カとした等速円運動を行った。その加速度の大きさを求めなさい。 (9)磁場に入射後の粒子の位置について, a座標およびy座標をそれぞれ時間tの関数として式で 表すと, エ= y= となる。スリット S2から飛び出した時刻をぜとすると となる。空欄(a), (b), (c) に入る式を答えなさい。

9がわかりません！ 教えてください！！

物理基礎·物理 4. 次の文章を読み,以下の問いに答えなさい。 重力加速度の大きさをg [m/s] とする。 質量m (kg] の小球Aを軽くて電気を通さない糸1でつるし, 同じ材 質の糸2で図1のように水平右方向にカF [N] で引いたところ, 糸1 と鉛直線は角度θの状態でつり合い静止した。 以下の(1), (2) の間 いに答えなさい。 糸1 0 糸2 F 小球A( (1)カF (N) をm, g, θを用いて表しなさい。 (2)糸1が小球Aを引く力の犬きさを加, g. θを用いて表しなさい。 図1 つぎに,糸2を取り外してから小球Aに正の電気量g [C] を与えた。 電気量Q (C) の小球Bを小球Aと同じ高さから近づけたところ, 図2 のように小球 Aから距離d [m] のところで糸1と鉛直線が角度日となっ てつり合い静止した。以下の(3)~ (5)の問いに答えなさい。 なお, クー ロンの法則の比例定数をkとし, (4), (5) については m, g, q, Q, k, 0のうち必要な記号を用いて表しなさい。 糸1 小球B 小球A 図2 (3) 小球Bの電気量は正か負のどちらか答えなさい。 (4) 距離dを求めなさい。 (5)小球Bの電気量をすみやかにゼロにしたところ, 小球Aは静かに動き出し, 鉛直面内で円軌 道上を運動した。最下点を通過するとき, 糸1が小球 Aを引く力を求めなさい。 つづいて,正の電気量g [C], 質量m [kg] の荷 電粒子の運動を考える。図3のように原点0, およ びェ軸,y軸をとる。y>0 の領域には磁束密度B [T) B(ア) の一様な磁場がかけられている。粒子が原点Oから距 離rのスリット Si を通してy軸と平行に速さ [m/s) で入射した。その後, 粒子は原点Oから距離rのスリッ ト S2 から飛び出した。 粒子がスリット S1 を通過した時 刻をt=0 [s] とし, 以下の (6) ~ (9) の問いに答 えなさい。なお, (8), (9) については, rを用いずに, m, q, v, B, tのうち必要な記号を用いて表しなさい。円周率はπとする。重力は考えなくてよい。 Ol ア 速さひ 図3 (6) 磁場中を運動する荷電粒子は磁場から力を受ける。この力を何というか。 (7)磁場の向きは, 図3中の (ア), (イ) のどちらか答えなさい。 (8)粒子は(6) の力を向心カとした等速円運動を行った。その加速度の大きさを求めなさい。 (9)磁場に入射後の粒子の位置について, a座標およびy座標をそれぞれ時間tの関数として式で 表すと, エ= y= となる。スリット S2から飛び出した時刻をぜとすると となる。空欄(a), (b), (c) に入る式を答えなさい。

問6の問題で問4の答えよりθ＝0のときは、f=f0になるので 図➅が答えだと思ったのですが違ったので解説お願いします

3 次の文を読み,以下の問いに答えよ。(配点比率 図1のように半径r(m)の半円上を,音源が振動数fo[Hz)の音を発しながら反時計回りに等油 で移動している。半円の中心0から右方向にd[m)(dEr)離れた点Pで音を観測したところ 時間とともに振動数が変化した。この現象はドップラー効果によるものだと考えられる。音酒の 位置を点Qで表し, ZQPO を φ rad), 空気中の音速をV[m/s),音源の速さをu[m/s) (uくV)とし、点Pで観測される振動数 (Hz)について考えてみよう。 ただし,風の影響は無 ささ 視できるものとする。 音源の速度は、点Pから遠ざかる方向を正とし,直線 PQ方向の成分をuQ[m/s] とする。政 動中の音源のある瞬間の位置の変化を考えると,音源は点Pから速さ «Qで遠ざかっていると考 えられる。 問1 音源が点Qで発した音を点Pで観測したときの振動数子をF0, 1V, uqを用いハて表せ。 問2 uQをr, d, u, φを用いて表せ。必要であれば、導出過程で解答用紙の図を使ってもよ (解答用紙の図:図1と同じ) い。 uaは音源の位置によって変化する。したがって, 観測されるfから音源が音を発した位置を 特定できる可能性がある。その確認のために図2のようにOP間の距離をd= 2rとし, 音源の 位置をZQOPの角0[rad] ( 0 < 0< π)で表し, fと0の関係を調べた。 問3 sin pを0を用いて表せ。 必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよい。 【解答用紙の図:図2と同じ) 問4 fを0の関数として表せ。 問5 観測された振動数の比一は0に対してどのように変化するか, 図3の①~⑥のグラフの 中で変化の様子を最もよく表しているものを一つ選び, 図中の番号で答えよ。 ×印は比子。 fo が最小となる点を示している。 次に観測点の位置を変えてみよう。 OP間の距離4が変わると観測されるfも変化する。 問6fから音源が音を発した位置を一点に特定できるのは, 図3の①~⑥のグラフの中でとい になるときであろうか。 図中の番号で答えよ。 またそのときの OP間の距離dを答えよ。

問6の問題で問4の答えよりθ＝0のときは、f=f0になるので 図➅が答えだと思ったのですが違ったので解説お願いします

3| 次の文を読み,以下の問いに答えよ。(配点比 図1のように半径r [m)の半円上を,音源が振動数fo[Hz]の音を発しながら反時計回りに築法 で移動している。半円の中心0から右方向にdIm)(dミr)離れた点Pで音を観測したところ 時間とともに振動数が変化した。この現象はドップラー効果によるものだと考えられる。音源の 位置を点Qで表し, ZQPOをo Crad), 空気中の音速をV[m/s), 音源の速さをulm) (uくV)とし、点Pで観測される振動数/[Hz]について考えてみよう。ただし,風の影響は無 しがさ 立が 視できるものとする。 音源の速度は、点Pから遠ざかる方向を正とし,直線 PQ方向の成分をuo[m/s]とする。数 動中の音源のある瞬間の位置の変化を考えると, 音源は点Pから速さ uQ で遠ざかっていると喜 えられる。 問1 音源が点Qで発した音を点Pで観測したときの振動数fをfo, 1V, uaを用いて表せ。 問2 uQをr, d, u, φを用いて表せ。必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよ 【解答用紙の図:図1と同じ] い。 Ueは音源の位置によって変化する。したがって, 観測されるfから音源が音を発した位置を 特定できる可能性がある。その確認のために図2のようにOP間の距離を4=2rとし, 音源の 位置をZQOPの角0[rad] ( 0 < 0<π)で表し, fと0の関係を調べた。 問3 sin ゆを0を用いて表せ。 必要であれば, 導出過程で解答用紙の図を使ってもよい。 【解答用紙の図:図2と同じ) 問4 fを0の関数として表せ。 問5 観測された振動数の比一は0に対してどのように変化するか, 図3の①~⑥のグラフの fo 中で変化の様子を最もよく表しているものを一つ選び, 図中の番号で答えよ。 ×印は比。 が最小となる点を示している。 fo 次に観測点の位置を変えてみよう。 OP間の距離4が変わると観測される子も変化する。 問6 fから音源が音を発した位置を一点に特定できるのは, 図3の①~⑥のグラフの中でどれ になるときであろうか。 図中の番号で答えよ。 またそのときの OP間の距離4を答えよ。

これの（2）の答えがω=√L/2gで（3）がr≦3/2√2Lになるんですけど誰かやり方を教えてくださいお願いします😭💦

この問題の解き方が分かりません💦 至急教えて下さい！！お願いします！！

授業で解いたものですが、 答えがわかりません。 青で書いてある矢印が答えだと思うのですが、 名称？名前?がわからないので教えてください。