この問題では、なぜ遠心力が働かないのですか？？

〈問8-2右ページの図のように, 質量mの物体が長さ!の糸につながれて、 円すいのよう に角速度ので水平面上を回転している。 糸が鉛直方向から角度0だけ傾いている として,以下の問いに答えよ。 (1) 物体の速さひを求めよ。 (3) 物体が円軌道を1周するのにかかる時間を求めよ。 (2) 糸の張力をSとして, 物体に関する円運動の運動方程式を立てよ。 〈解きかた(1) 円すいのように回転していても, 難しく考える必要はありません。 「その物体が作る円軌道」 に着目し, 円運動の考えかたを適用しましょう、 円運動では「v=ro」 が成立しました。 物体は半径(sin0の円運動をしているから, ひは 0.0UIS) = a (2) このとき, 物体には, 張力と重力がはたらいています。 円運動で考えるベき力は,円軌道の中心方向への力でした。 ここで,張力Sを水平方向と鉛直方向に分解すると,その水平成分は 円の中心方向への力ですね。 つまり,ここではこの張力の水平方向成分が向心力なのです。 張力の鉛直成分と重力は, 円運動には関与しません。 そうすると,この円運動の向心力カは力の分解により, Ssin0となります。 円運動の半径がlsin0であることに注意すると,運動方程式は =Dd Ssin0= ml sin0·w° 0 円運動の加速度はa=ro°の形で表しました。 (3) 求めるのは円運動の周期です。 周期をTとすると, ωT=2πの関係式が成り立つので 2元 =L の このように m電動 心力を

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。

諏訪東京理科大学の2020年度の物理の問題なのですが、解説が載ってなかったので、時間がかかると思いますが、誰か解説お願いします🙏🙇

L]以下の問いに答えなさい。 解答はすべて解答用紙の指定されたところに記入し なさい。(3)は, 途中の計算式も含めて記入しなさい。 円周率を π, 重力加速度の大 きさをgとする。 I 図1のように, 水平と角θをなす斜面に沿って, ばね定数kの軽いばねの下端が固 定されており,上端には質量 Mの物体Pが取り付けられている。 斜面に沿って下 向きを正の向きとするx軸をとり, ばねの自然長の位置を原点 O とする。 はじめ 物体Pは,自然長から Ax だけ縮んだ点A で静止していた。 いま物体Pをx=1+dx の点Bまで押し下げ, 静かに手を放した。物体Pの大きさおよび斜面との摩擦は 無視できるものとする。 (1)以下の文章の空欄に適する数値および数式を補い, 文章を完成させなさい。 Ma sin 物体Pに働く重カの斜面方向成分の大きさは M,g,0を用いて の],点A で静止しているときのばねの弾性力カの大煮さはん, Ax を用いて の と表せ るので, g, k, M,0を用いて4x= く弾性力の大きさはん,1,4xを用いて と表せる。点Bにおいで物体Pに働 と表せる。物体Pは単振動するの で,その角振動数をωとすると, 点におげる加速度 aはωおよび!を用いて -M= Mgsiag-Alf+al) と表せ 本t4入) ーム! と表せ,運動方程式は g, k, 1, M, Ax, 0, o を用いて る。これより,角振動数 および周期Tをπ, M, kのうち必要なものを用いて a= 表すと,それぞれ ω= @ T= となる。 AB 間において物体Pの速さが0になるどきの座標をA×および!を用いて表 Aスtイ すとx= となる。この位置を重力による位置エネルギーの基準の位置に とる。すると,この位置において物体Pが有する力学的エネルギーは1,1,4xを +41 用いて| 0 と表せ,物体Pが AB 間の座標xを通過するときに有するカ学 的エネルギーは、その瞬間の速さvおよびん,,M,x,4x, gを用いて -ス) Sing+ D「と表 せる。この2つの力学的エネルギーは等しいので, 座標×を通過する物体Pの - s 127 12) 速さはん,M,x g,θを用いてv= ど表せる。これが最大値 Vmax となる ときのx座標は,1, M,g,θを用いてx= 19 と表せ, Vmax はk,1, Mを用い My sin@ て Vmax の と表せる。 M

答えの右上の図に、cの右と左で逆向きの磁束を受けているものがあるのですが、両方紙面の手前から奥の向きでないのは何故ですか？

7電磁誘導 101 A 126.〈金属円筒中を落下するネオジム磁石〉 次の文章中の口ア]~ウに適当な文字式を入れよ。 また, 肢から適当な語句を選べ。 図のように,水平な台の上に半径r」の金属円筒の管を置き, 質量が 標準間題 は内の選択 a Mで円柱型のネオジム磁石Aを, N極側の面 (円柱の底面)を下にし て管内で水平に保ち,静かにはなした。 管の中心軸をz軸にとり, 鉛 直下向きをえ軸の正の向きとする。以下ではAは面を水平に保ったま ま落下するものとする。その間,空気による抵抗はないものとし, A. は管の側面に当たることはないとする。 また, 重力加速度の大きさを AL 0 gとする。 'Aが落下しているとき, 管をz軸を中心軸にもつコイルの集まりと みなし,Aの下方にある1つのコイルC(図の斜線部分)を貫く Aによる磁束の時間変化を 考える。レンツの法則より, Cには図中の上から見て [a(時計回り, 反時計回り】に誘導電流 が流れる。その誘導電流の大きさをVとする。図のように, Aから出る磁束線が, 管のCの 部分(金属円筒の側面の一部)を貫ぐ位置での磁束密度の大きさをB, 向きを2軸の正の向 きとなす角0で表すと, コイルCの各部分がAによる磁場(磁界) から受ける力の合力の向 きは2軸のb正, 負】の向きである。また, その合力の大きさfは, Cの円周にそった一回 りの長さを流れる大きさIの電流が磁場から受ける力の大きさに等しく, 円周率を元として、 f=ア-2元r である。 同様に, 管のAより上方にある部分がAによる磁場から受ける力 の向きは,z軸の[c正,負】の向きである。一方Aは,管全体がAによる磁場から受ける力 の反作用として, 管全体から力を受ける。 その大きさをF(F20)とすると, Aのz軸方向 の運動方程式は,加速度をaとして Ma=[イ」 …0 Fは, Aが落下し始めた直後は0であるが, Aの落下の速さかによって変化する。 やがて ー18 千葉工大) で与えられる。 ひが一定になったところでFも一定になる。 このときのFの一定値F。は0より, F-ウ」である。 金属円筒の管

2番ですが、どうして自分の解き方で解けないのか分かりません。教えて下さい。

必開 29.〈2物体のあらい面上での運動) 水平な床に質量m の物体Aと質量2Mの物体Bが置いてある。 物体Aを初速度 物体 Bを初速度200で床をすべらせたところ, 静止するまでの移動距離は同じであった。物体A と床の間の動摩擦係数を μa', 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 物体Aが静止するまでの時間はいくらか。 (2) 物体Bと床の間の動摩擦係数はいくらか。 次に,物体Aと物体Bを伸び縮みしないひもでつないで, 図 のような向きに初速度 voで運動させた。ひもは張った状態の ままで運動を続け,しばらくして全体が静止した。 (3) この間のひもの張力の大きさはいくらか。 (4)この間に,物体Bにはたらく摩擦力がした仕事はいくらか。 B 【愛知工大)

なぜαを求めるときの運動方程式に慣性力mβははたらかないのですか？ 求めるのは水平面FGに対してなので慣性力も必要に感じます。

お願いします！！！ 一個とかでも大丈夫です！ どなたか！！

を入れなさい< 1 ie 昌 ]」のつりあいの条件は。 作用するカカ6 ことである。 いま質基 7 kgの【 有線が一致しない ーっのカカがはたらし ヽた場合を考える人月 ベクトルの和は 0 であるが, 力の作用点のまねわりの【還2訓| <ある。 このような一組の力を(央上 | 速 きさを調べで (2) ある末きを正とした1 つの邊方向の物体の運動がある。 90 に 只 ヽた。こ たらいている力の合計 a 間は 0 m/ぷであり, 静止していた。 このときは ら ないて6 秒へ0二語較 後の となる。 ー 2 m/ぷであった。 したがって, 4 秒後の速さは【 7 m/s < wi電間 その後 0 m/ぷ"の加速度が【 8 】秒間続き物体は藤止した この運動は, この軸 1向き方向9 り, その移動距離は【 10 】m である。 、 も 3 げた たりした。 この系 二詳のbp牛の押委でき5ホをっけ。 ネの他作を持って上げたり下げ と おもりの運動方程式は【 11 ]の式で表される請如 とし, 上向きを正とする加速度を g [m/"Jとする 加速鹿を 9 とする。 いま, mn 0.5kg,9 王 98m/5とし 手が04 kgw(kg 5 の の加速席の大きさは【 12 】であり, その向きは【 13 ]である。 また おもりの加速度が下向き(< 5 手が引く力の大きさは【 14 】であり, おもbりが上向きに一定の速さで動いているどき 手が糸を引VNでM さは【 15 】である。 (3 重旋加速度を 9 [m/sJとし, 空気抵抗は無視できるものとする。 反発(はねかえり) 係数 e の水SEな) /(Jのところにある質量 ヵ (kg)の小球は, 床を基準にしたときに【 16 】] の位置エネ2 小球を時刻 # 三 0 s で静かに落下させた。 落下中に小球に加わっている力の大きさは【 17 】I に衝突する直前の小球の速きは【 18 】m/<)であり, 和括直後の小球の運動エネルギーは【還9 この後, 最初に小球の速さが 0 m/s になったときの, 小球の床からの高きは【 20 】LmJである3 発電所でつくられた電気は【 21 】器で 150 kVから600 kV に昇圧されて, 送電線で送られる 放加訂府 上00 」に適切な語, 数値 または式: 0 になる は反対だが大きさはともに 7 〔N]で, 作有 離を 。 (m〕とすると, この物体に作用する力の 訪とも【 3 】〔Nm〕であり, 重心のまわりの【 2 (5 る前に利用しやすい電圧に段階的に降圧される。 送電線は長距離になるので, 家庭で合わ4る 【 22 】な電気抵抗をもっでいる。 同じ大きさの電力を送電する場合, 150 kV を用いた場合は 600 合に比べ 送電線による電坊損失は【 23 】倍となる。このように電圧をより【 24 】して送電iる理 少なくできる。 したがって, 発電所では交流電圧を発電している。 また, 家庭で使用できる電圧100 ある。 100 V で 1500 W の電熱器を 200 V でそのまま使えるとすると, この場合【 25 】W の電訪を滴 《解答欄》 169| 【2】 【3】 【4】 【5】 帳価 カッ?モッント 【6】 4| 【8】 【9】 0 169| 【2】 【13】 Wi| 【6】 【17】 【18】 | 【21 【22】 【23】 | SMUPHYS2021-01 (7〕 〔8] 〔9} 1

どなたかお願いします。

なでで会 9 ェュ 語 たは式を入れなさい< | TOt 2 0 1 5 WW 前2あいの条件は, 作用するカッ であるいま質基 7 kgjの【 ュ1]に 和が 0 になるご 人 致しない三つのカがはたらし ヽた場合を考える。 作用 は反対だが大ききはともに 刀〔NJで, 作用が a ま】 > 座を 。 (mJとすると この物体に作用するカのペクトルの和は 92 io 方と6【 3 (Nm)であり, 重むのまわりの【 2 】の和は【 4 JNIであんて 本 0 内 =プ隊軸の加速誕の大きさを調べてみた。 最ヵ (2) ある向きを正とした1つの軸方向の物体の運生 人 間は 0 m/s” であり, 静止していた。 このときはたら 2の合是は[5 JN である。 次の 4 秒遇y 後の速さは【 7 】m/s となる。 続いて 6 秒間, 加速度は 0 m/ この運動は, この軸の【 9 】向き方向 大きさをもち変形を無視できる物体を一般に 和が 0 になることと 任意の点のまわりの【 2 】の ー0.2 m/s*であった。 したがって, 4 秒 その後 0.1 m/ぷ"の加速座が【 8 】秒間続き物体は遂目レた り, その移動距離は【 10 】nm である。 5 質量 w のおもりに質量の無視できる糸をつげ, の介地振ラで上げたりドげたりした。 この糸の天罰 とし, 上向きを正とする加速度を g Ln/sJ]とするら おぉもりの運動方程式は【 1 ]の式で表される。 た 加速度を 9 とする。 いま ー 0.5kp 9 98m/sとli宇250.2 kW(kg 重) の力で終を引いてい の加吉度の大きさは【 12 】であり, その向きは【 13 】である。 ま 有5のの吉速訟が下向きに 1.5 m 手が引くカカの大きさは【 14 】であり, が上同きにだの東SIぐ動VC \ろこさ。 手が糸を引いている さは【 15 】である。 (3 (4) 重力加速度を 9 [msとし, 空気抵抗無視できるものとおある。 反発(ほねかえり) 係数 e の水平な床から言。 ん m)のところにある質量 [kg)の小球は, 床を基準にしたときに【 19 の位置エネルギーをもっ。- 小球を時刻 # 三 0 s で静かに落下させた。 計ドにに加わっでぐいるカの大ききは【 17 】NJであぁ. に衝突する直前の小球の速さは【 18 】(m/sJであり: 衝突直後の小球の運動デネルギーは【 19 1Qj この後, 最初に小球の速さが 0 m/s になったときの, 小球の床からの高きは【 20 】(m〕である。 発電所でつくられた電気は【 21 】器で150 kVから600 KW に見圧きMG 送電線で送られる。 そして, 都市へ) る前に利用しやすい電圧に段階的に隆眉されるs 送電線は長距離になるので, 家庭で使われる 【 22 】な電気抵抗をもっている。 同じ大きさの電力を送電する場合 50kVを用ゆぶだ場合は, 600 kV を用いた 合に比べ, 送電線による電力損失は【 23 】億となる。 記の2に電圧をまりMI 24 】して送電すると, 電力損失# 少なくできる。 したがって, 発電所では交流電圧を発電しでいる。 また, 察庭只便用ぐきる電圧は 100Vと200V: ある。 100 V で 1500 W の電熱器を 200 V でそのまま使えるどると。 きの場合則25 】W の電力を消費する。 5) (角徐) 回 委 (ai 本 | 【e】 【7】 【8】 【9】 【10】 | (5 ta ul il [ie】 【17】 【18】 【19】 【201 Ia [22】 【231 IgA

この問題の(3)(4)が分かりません。。 誰か教えて下さい！

【問 3】 一様な磁場 ニ k (は定数) 中、 質量 7x。 電荷 7 を持つ粒子が, 速度バニ vi十』十co。k で運動している. 電 場は存在していないものとして, 以下の問いに答えよ. (1) この粒子に作用する力 (=ローレンツカ) を求めよ. (2) この粒子に対する運動方程式を成分ごとに書け. (3) この粒子は z,? 面内で, 等速円運動, z 方向には等速度運動することを示し, 円運動の角速度 。。を求めよ. (hint: 運動 方程式を変形し v。 が単振動の運動方程式を満たすことを導き, そこから v。, v。 の角振動数を求めよ) (3) 磁場の大きさが 3.0 x 10~! 工, 運動する荷電粒子が陽子で. その運動エネルギーが 2.0 MeV = 3.2 x 10-13 」 であると したら, 円運動の半径はいくらになるか. ただし, ?v。 0 としてよい.

定滑車に糸をかけ、その両端に質量Mとmの物体A、Bをつるす。Bは地上に、Aは高さhの所にある。糸や滑車の質量を無視し、Mだいなりm、重力加速度の大きさをgとする。物体Aを静かにはなして降下させる時、 ①Aの加速度ａを求めよ。 ②Aをつるしている糸の張力の大きさTを求めよ... 続きを読む

シンンシクンクシクククククン22252220