(1)の問題で慣性力を使わずに解く方法を教えてほしいです

70 慣性力■ 図のように, なめらかな水平面上に, 傾 角0の斜面をもつ台 (質量M) がある。 斜面はなめらかで あるとし, 重力加速度の大きさをg とする。 台の上端に質 量mの小物体を静かにのせたところ, 台は回転せずに水平 方向にすべりだした。 このときの台の加速度の大きさをA として、次の問いに答えよ。 (1) 小物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさNをm, g, 0, A で表せ。 0 M

2枚目の(ウ)に書かれている「転倒し始める時は〜」のところが分かりません。なぜそれが成り立つのでしょうか？

例題1 剛体のつりあい ① 次の文中の 図のように、直方体の一様な物体Aが, 水平と45°の傾斜をもつ地盤Bの上に,質 量の無視できるロープCによって取りつ けられた構造物がある。 物体Aと地盤B とは、接触しているだけである。 をそれぞれ記入せよ。 に適する数値(負でない整数) A 4m 考え方の キホン M145° mg45 2m C B J 水平面 物体Aの質量 : m=1.0×10℃〔kg〕, 重力 加速度の大きさ:g=10[m/s'], 物体Aと地盤Bとの間の静止摩擦係 数および動摩擦係数 : μ=1/3,√2の値: 1.4とし, ロープCは十分強く, 伸び縮みしないものとする。 × 10°Nであり、地 × 10°N である。 (1) 静止しているとき, ロープCの張力は (ア) 盤Bが物体Aに作用する抗力の大きさは (イ)[ (2) 地震によって、 次第に強くなる上下動 (鉛直方向の動き)が起こ り,ある加速度が物体Aにはたらいたら, 物体Aが転倒 (物体Aが 地盤Bに対して,すべり離れなどの動きを起こし、回転して倒れ る状態)を起こし始めた。 その加速度の大きさは (ウ) m/s' であ り、ロープCの張力は (エ)[ |×10°Nである。 (3) 地震によって、 次第に強くなる水平動が起こり,ある加速度が 物体Aにはたらいたら, 物体Aが転倒 ((2)参照) を起こし始めた。 その加速度の大きさは (オ) m/s' であり, ロープCの張力は (カ) × 10°である。 〔東京理科大・改〕 力学において最も重要なことは, 力を正しく見つけることである。 そして力がわかれば,それらを互いに垂直な方向に分解し、力のつ りあいの式を2つつくる。 次に,適当な点のまわりの力のモーメントのつりあい の式をつくる。あとは, 以上の3つの連立方程式を解くだけである。なお, 静止 摩擦力はつねに最大静止摩擦力が働いているとは限らないので, はじめからその 値を IN とおいてはいけない。 まず, 未知数として文字で表し (例えばF),つ りあいの式を解いてFの値を求めてから, FUN の条件を課せばよい。また, 力のモーメントのつりあいの式は、任意の点のまわりのモーメントで考えてよい が、なるべく計算が簡単になるような点を選べばよい。 すなわち, ある力の作用 線上の点を選ぶと, その力のモーメントが0になるので計算が楽である。 1カ学

慣性力=相対加速度という認識であっていますか？

写真のように電車内の人から見たら、斜めの向きに(見かけの)重力が働いているように思えますが、電車の外から見たら、この物体はどのように見えるのですか？

慣性力 バスや電車が発車や停車のような加速度運動をする時に 乗車している人が、 乗り物が加速する方向と逆向きに感じる見かけのカ 慣性力 ma [N] 後方に引っ張られるように感じる 加速度a [m/s']で発車

慣性力について 電車が等速直線運動の時つり革は傾きますか？

写真の問題の問2についてですが、2つ質問があります ①ばねの縮みがd>d2となったとき、台の上にいる人から見て物体はどちらの方向に動くのでしょうか？(慣性力maと摩擦力μmgのどちらの方が大きくなるのですか？) ②台の外側(第三者)の視点で見たとき、d>d2のとき物体の動き... 続きを読む

なぜ、板はaで加速度運動をしているってわかるのですか？

性力の問題を解く! ② 問題演習 体を置くと、小物体は板の上をすべりおりた。 次に板を同じ角度で 図のように、粗い板を水平とりの角をなすよう傾けて、その上に小物 輝けたまま水平左方向に一定の加速度で動かしつづける。このとき､ が物体が板の上で静止したままであるためには、板の加速度の大きさ をどのような範囲にすればよいか。 ただし、重力加速度の大きさをg. | 小物体と板の間の静止摩擦係数を」とする。 MS! 224374017 まず小物体が板に沿ってすべり落ちないようにする杉は DC azt 準備 で、ための条件を考えます。 板の加速度の大きさをα 小物体の質量をmとし、板に乗っして 3 た立場で式を立てます。 板に乗らない立場でも問題を解くことは可能です が、このときは小物体も板と同じ加速度で動くので、運動方程式を立てる ことになり、少しめんどうです。 それに対して,板に乗った立場では,水 物体は静止しつづけていますから,力のつりあいの式を立てればよいので す。 そのかわり、板はαで加速度運動しているので、 慣性力を考慮しなけれ ばなりません。 END このとき小物体に働く力は, ①重力mg (鉛直下向き), ② 《タッチ> し ている板からの垂直抗力Nと静止摩擦力」。 そして③水平右方向の慣性力 の4つになります。

問10の振動の中心が下にずれるのは何からわかりますか？

36 単振動 ③ 図のように、 エレベーターの天井にばね定数kの軽いばねの一端 を固定し、 他端に質量mの物体を取り付けた。 ばねの長さが自然長 のときの物体の位置を原点Oとし, 鉛直下向きに軸をとり、 エレ ベーター内の人から見た立場で, 物体の運動について考える。 重力 加速度の大きさをg とする。 〈福岡大・改〉 エレベーターが静止している場合について考える。 問1 ばねが自然長となる位置まで物体を持ち上げて静かにはなす と、物体は静かに振動した。 振動の中心での物体の位置zとして正しいものを、 次の ①~④のうちから一つ選べ。 zo= ① mgk ② 3 2 の解答群 ① mgk mg k 問2 物体の位置がのとき, 物体にはたらく力をk, To, πで表したものとして正しい ものを、次の①~④のうちから一つ選べ｡ ①k (x+エ) 2 -k(x+xo) 3k(x-xo) 4-k(x-xo) 問3 問2のつねに振動の中心に向かう力を何というか。 正しいものを次の①~④のう ちから一つ選べ。 ① 慣性力 ②垂直抗力 ③復元力 ④ 重力 m(g-a) k 問4 このときの振動の周期は1, 振幅は 2 である。それぞれの答として正 しいものを、 次の解答群のなかから一つ選べ。 の解答群 02x√mk ② 2π√ ②mg ma=- 2mg k 3 t₁ = と書けるから, 小物体の運動は, [④ k ③2π√ m 2mg k 2π 1 Im @ = π√ k 2 次に、エレベーターが鉛直上向きの一定の加速度で上昇している場合について考える。 この加速度の大きさをaとする。 問5 ばねが自然長となる位置まで物体を持ち上げて静かにはなすと, 物体は力のつり あいの位置を中心として鉛直方向に単振動した。 振動の中心での物体の位置とし て正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 = m(g+a) ① ② 2m(g+a) 3 k mg F=-kx+u'mg=-k(x-μ'mg) 小物体の加速度をaとすると, 小物体の運動方程式は, m 4 kx=μmg よって, In=y k 問2 小物体が座標xのとき, 小物体には水平方向にばねの弾性力と動摩擦力がはたら いているから, -kx Mo -k(エードm2) よって,a=-; k (x-μ'mg) m k _mgを中心とした角振動数 69 = I= k k mg 1 k 4 2Vm mg ~000000000000 の単振動 となる。 よって, 小物体を静かに放してから次に速度が0になるまでの時間は単振 動の周期の半分になるから, 36 問1 ② 問2④ 問3 [③] 問4 1:②2:② 問5 ② 問6 [④] 問7 ② 問8③ 問9② 問10 ⑦ より, To=22 □ k m(g+a) 解説 問1 物体が位置にあるとき物体には重力 mg, ばねの弾性力 kx がはたらく。 加速度をα とすると, 運動方程式は, ma=-kr+mg より, x+g=-- ･･････(i) 振動の中心では加速度 α が0となることから,物体はx=mgを中心 mg ......(ii) とする単振動をする。よって、 am pimg 0+ | Point 振動の中心(力のつりあいの位置) では、物体の加速度は0. 速度は最大。 問2 (ii)式より mg=kx であるから, 位置xのとき物体にはたらく力は, f=-kx+mg=-kx+kro=-k(x-xo) 問3 復元力。 物体に, 力のつりあいの位置からの変位 (x-x。) に比例した力がつねに 中心方向にはたらくとき, 物体は単振動をする。 問4 このときの角振動数を400, 周期をTとし, (i) 式を単振動の式 a=-2(x-xo) と比べて Wo=₁ Vm mg 第1章 力学 問6 物体の位置がxのとき, 物体の加速度をm, k, x, x1 を用いて表したものとして 正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 =(x+x₁) ③ -(x-x₁) @ -(x-x₁) [① =(x+x₁) ② kl m [① 問7 この単振動の角振動数として正しいものを、 次の①~④のうちから一つ選べ。 V k ② k V m m ③ /2k Vm 問8 エレベーターが静止している場合と比較すると, 周期は何倍になっているか｡ 正 しいものを次の①~④のうちから一つ選べ。 倍 01/0 31 42 問9 振幅として正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 m(g-a) m(g+a) 2m(g+a) ③ 4 k k 問10 振動の中心は, エレベーターが静止して いる場合と比べて距離 アだけ に ずれている。アとイに入れる式と 語の組合せとして正しいものを、 次の①~⑧ のうちから一つ選べ。 a₁=- m k ④2m A₁=n=" ......(iii) ① ② 問10問1 問5の結果より, X1 Xo = 3 4 ⑤ (6) 1) 8 _m(g+a)_me="k ma k m(g+a) ア mak ma 2k より、 α= = 1/² {x_m(g+a)} となるから、物体はx=m(g+α) (=z) を中心とする単振動 をする。 問6 ()式で! mota) として, k( (x-x₁)(iv) 772 問7 振動の中心を原点とするX軸をとると,X=ェーエ」 となり, (iv)式は, k 自然長の位置 (x=0) が振動の端点になる。 ma k k ma mak また, 物体を自然長の位置から静かにはなすと, 自然長の位置 (x=0) が振動の端点 になり, 振幅 A, は, Aozo- mg k ma 2k (i)式はαo=(x-xa) と書ける。 振動の中心を原点としてX軸をとる m と表せるから 単振動の式 α = ² X と比べると, 角振動数 (1) は, k an √ m 問8 このときの周期をTとすると, T=2x=2x、m=To ma k k ma と、X=ェェ。 と表され, X=0 を中心とする単振動の式はαo=wX となる。 問5 エレベーターの中で観測する人から見ると, 物体には慣性力 maがx軸正の向き (鉛直下向き) に見かけ上はたらく。 物体の 加速度をαとして運動方程式は, 1a ma=-kr+mg+ma @0₁ であるから1倍である。 問9 自然 (z=0) の位置から静かに放しているから, 振幅 A, は, m(g+a) k よって、振動の中心は距離だけ下にずれている。 イ 上 上 44 6000000000 下 下 Ima エ 下 下 8 37 問1 ③ 問2 ② 問6① 問7④ 問3② 問 4 ④ 問5② 問8 [③] 問9① 問10 ④ 解説 問1 おもりがx=0 (振動の中心) より左にあっても右にあっても, x=0 に向 第1章力学

高校物理 力学 画像の19の(3)について、 箱の加速度をaとし、箱に乗ってる立場から見た小球の加速度をαとおいて、運動方程式より、 mα=ma+mg と立式してしてみたのですがうまくいきませんでした。このように、慣性力を用いて運動方程式を立てることは出来ないので... 続きを読む

A 19. く上昇する箱の中の小球の運動〉 図のように,箱をひもでつり下げ水平に静止させ、その上面に糸で小球を 取りつけた。 箱と小球の質量はそれぞれ3mmであり, 小球の箱の底から の高さはんである。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 た だし, ひもと糸は同じ鉛直線上にあり, 軽くて伸びないものとする。 (1) 箱をつり下げるひもの張力の大きさはいくらか。 次に,ひもを引く力を大きくして、ひもの張力の大きさを一定値Fにする と, 箱は鉛直方向に等加速度で上昇した。 (2) 箱の加速度の大きさはいくらか。 同じ大きさの力でひもを引きながら, 糸を切ったところ, 小球は箱の底に落下した。 (3) 糸を切ってから, 小球が箱の底に落下するまでの時間はいくらか。 (4) 小球が箱の底に落下する直前の箱に対する小球の相対速度の大きさはいくらか。 標準問題 12431 [18 愛知工大〕 h 必解 20. 〈気球と気球につるされた小球の運動〉 質量Mの気球に質量の無視できる軽いひもが取りつけられていて、ひも の他端に質量mの小球がつるされている。 気球には鉛直上向きに一定の力 (浮力) がはたらく。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 た だし、空気の抵抗および小球にはたらく浮力はないものとする。 図のように,ひもがたるまず鉛直に保たれたまま, 気球と小球が初速度 0 で地上から鉛直上向きに上昇し始めた。 時間がTだけ通過したとき､小球の地上からの高 さはんであった。 (1) 気球の加速度の大きさαをん, T を用いて表せ。 (2) 気球が上昇し始めてから, 時間Tだけ経過したときの気球の速さ を a, T を用いて表 せ。 (3) ひもが小球を引く力の大きさをm, g, a を用いて表せ。 (4) 気球にはたらく浮力の大きさをM, m, g, a を用いて表せ。 小球の地上からの高さがんになった瞬間にひもが切れた。 M 気球 ひも m 小球 ごは 000 (5) ひもが切れてから, 小球が地上に到達するまでの時間を vo, hg を用いて表せ。 (6) ひもが切れてから時間がtだけ経過したとき, 気球から見た小球の速度を浮力の大きさ をFとして, M, F, tを用いて表せ。 ただし, 小球は地上に到達していないとし、鉛直上 [22 佐賀大〕 向きを速度の正の向きとする。

【至急】高1物理です、こちらの問題を途中式付きで説明していただきたいです… いくつでも大丈夫なので、回答よろしくお願いします(❁ᴗ͈ˬᴗ͈)

17 図のように、質量が0.20kg と 0.30kgの小球 A, B を軽い糸でつな ぎ Aを大きさ 7.0 Nの力で鉛直上向きに引き上げた。 重力加速度の大 きさを9.8m/s2とする。 (1) A,B の加速度の大きさa [m/s2] を求めよ。 (2) 糸がBを引く力の大きさ T [N] を求めよ。 |18| 軽い定滑車に軽い糸をかけ, その両端に質量がそれぞれ m1, m2 [kg] (mm2) のおもり A, B をつけて静かに手をはなす。 重力加速度の大 きさを g[m/s2] とする。 (1) おもりの加速度の大きさa [m/s2] を求めよ。 (2) 糸がおもりを引く力の大きさ T [N] を求めよ。 |20| 図のように, 水平に等加速度直線運動 をする電車の中で, 天井から質量 m[kg] のおもりをつるした軽いひもが鉛直に対 して 0傾いて静止していた。 このとき ひもがおもりを引く力の大きさ S [N], お よび, 地上から見た電車の加速度の大き さa [m/s2] をそれぞれ求めよ。 重力加速度の大きさを g [m/s2] とする。 m A 01 B ,B 17.0 N [19] エレベーターの天井に軽いばねを固定し, 質量 0.10kgの物体をつるした状態でエレベ ーターを運動させたところ, ばねの伸びが 0.042mになり、 エレベーター内から見て物体 が静止していたとする。 ばねのばね定数を20N/m, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とす る。 (1) エレベーター内の人から見たときに, 物体が受けているとみなせる慣性力の大きさ F[N] と向きを求めよ。 (2) エレベーターの加速度の大きさa [m/s2] と向きを求めよ。 糸 A 加速度 の向き