(3)の青ペンのところがわかりません。 どうして変位を-4mとして解くのですか

問題 03 相対速度・ 相対加速度 第1章力学 物理基礎 公式 相対加速度 wwwww (Aに対するBの相対加速度)(Bの加速度) (Aの加速度) \ www Aが基準 www 基準を引く 図2のv-tグラフの傾きから, Aの加速度は1.0[m/s], Bの加速度 はαB=2.0〔m/s2] と読み取れるので, 求める相対加速度4AB 〔m/s2] は. aAB = AB-AA= -2.0-1.0=-3.0[m/s2] (3)(1),(2),Aに対するBの相対速度, 相対加速度を求めた。 これより, 時 刻 t = 0 におけるAに対するBの運動のようすを図示すると、下図のように なる。 図1のように,一直線上で運動して いる物体AとBがある。 時刻t=0に おいて,物体AとBは4.0m離れてい て, v-tグラフ (図2) のような等加速 度直線運動をしていた。 ある時間後, 物体AとBは衝突した。 ただし,速度 と加速度は右向きを正にとるものとす る。 有効数字2桁で答えよ。 速度 物体A 0- -4.0m- 図1 2 速 1 物体A 0 V [m/s] 物体B (1)時刻 t = 0 において, 物体Aに対 するBの相対速度はいくらか。 物体B 0 (2) 物体AがBに衝突するまでの物 体Aに対するBの相対加速度はいくらか。 (3) 物体AとBが衝突するまでの時間はいくらか。 0 1 2 経過時間[s] <t=0のとき> 図2 v-tグラフ A (静止) f[s]と同じである。s=uot + 1/2atより、 13.0m/s2 B 1.0m/s - x(m) (4) 物体AとBが衝突する直前の相対速度の大きさはいくらか。 -4.0 0 <弘前大 > はじめのBの位置をx=0[m] とし, 右向きを正とすると, はじめのAの 位置はx=4.0 〔m〕 になる。 (3)で求める時間は, 初速度をv1.0 [m/s], 加速度をa=3.0[m/s2] として, 変位s=4.0[m] となるまでの時間 d₁o 1 -4.0 = 1.0.++ ( (-3.0) t2 2 相対速度 (3t+4) (t-2)=0 これより=-1/3.2 t= 運動している観測者から見た物体の運動を相対運動という。 (解説) (I)「Aに対するBの相対速度」とは, 「Aから見たBの速度」 すなわち「Aと一緒に運動する観測者から見たBの速度」のことである。 公式 (Aに対するBの相対速度)= (Bの速度)(Aの速度) ww Aが基準 wwwwwww 基準を引く 図2のv-tグラフより 時刻t=0において, Aの速度はv=0[m/s], B の速度はv=1.0 [m/s] である。 よって, 求める相対速度 VAB [m/s] は, VAB=UB-VA=1.0-0=1.0[m/s] (2)速度と同じく, 加速度も相対加速度を考えることができる。 この式 (tについての2次方程式) を解くと, t>0なので,t=2= 2.0[s] を選べばよい。 (4) 衝突する直前の相対速度vAB 〔m/s] は,v=vo + atより よって, VAB'=-5.0[m/s] 求める相対速度の 「大きさ」 は, 5.0m/sである。 UAB′ = 1.0+(-3.0) 2.0 (1) 1.0m/s (2)- -3.0m/s2 (3)2.0s (4)5.0m/s 1. 速度 加速度 11

なぜこうなるか教えてください🙇

[1] 図のように, モーターで斜面にそって物体を等速に引き上げた。 ただ し、糸の質量や物体と斜面との摩擦は無視できるものとする。 次の会話 を読み, あとの問いに答えなさい。 モーター 斜面 糸 50cm 物体 直流電源装置 25 [cm ~電流計 先生 : 図で,物体が等速で斜面にそって運動するときの、糸が物体を引く力の大きさを求めるには どう考えたらよいでしょうか。 Kさん : 物体を同じ高さまで引き上げるときの仕事の大きさは,斜面を使う場合と,直接真上に引き 上げる場合とでは同じなので, 物体をこの斜面にそって引き上げる距離は,直接引き上げる 距離の①倍になりますが,糸が物体を引く力の大きさは、直接引き上げる力の大きさの ]倍になります。 直接引き上げる力は,物体にはたらく ③ の大きさと等しければよ いので,糸が物体を引く力の大きさを計算で求めることができます。 先生:その通りです。 では,糸が物体を引く力を求める考え方として、仕事の大きさをもとにする 考え方とは別の考え方はありませんか。 Kさん : 物体が等速直線運動をするので, 糸が物体を引く力と④ ということをもとに, 計算で求 める考え方もあります。 先生:そうですね。 異なる考え方をもとに計算をしても、結果は同じになることが確かめられます ね。 1) 1, ② には適切な値を, ③には適切な語を,それぞれ書きなさい。 2) ④にあてはまる内容を, 「分力」 という語を用いて書きなさい。

教えて欲しいです。

自転車で、1.2kmの距離を走るのに5分かかったとすると、平均の速さは何m/分で 379 すか。 物体が運動する向きと同じ向きの力がはたらくとき、その物体の速さはどうなりま 380 すか。 物体が斜面を下るとき、斜面の角度が大きいほど、物体にはたらく斜面方向の力の 381 大きさはどうなりますか。 物体が斜面を下るとき、斜面の角度が大きいほど、物体の速さは 382 すか。 物体が運動する向きと逆向きの力がはたらくとき、その物体の速さはどうなります 383か。 384 物体が斜面を上る運動をするとき、物体の速さはどうなりますか。 物体が摩擦のある水平面を運動するとき、物体が運動する向きと物体にはたらく 385 擦力の向きはどうなっていますか。 物体が摩擦のある水平面を運動するとき、 物体の速さはどうなりますか。 386 387 | 直線上を一定の速さで進む運動を何といいますか。 物体が等速直線運動をしているとき、時間と距離にはどのような関係があります 388か。 389 390 物体が等速直線運動しているとき、物体なっていますか。 物体がそのままの運動状態を続けようとする性質を何といいますか。 「物体に外から力がはたらかないか、はたらいてもそれらの力がつり合っていると 391 き、 静止している物体はいつまでも静止し、 運動している物体はそのまま等速直線 運動を続ける。」 これを何の法則といいますか。 392 静止しているバスが急に動き始めたとき、乗っている人はどうなりますか。 走っているバスが急ブレーキをかけたとき、乗っている人はどうなりますか。次のよ 393 ア、イから選びなさい。 ある物体に力を加えたとき、 物体に加えた力と、物体から受ける力の向きはどう 394 なっていますか。 ある物体に力を加えたとき、物体に加えた力と、 物体から受ける力の大きさはどう 395 なっていますか。 物体が他の物体に対して、動かしたり、変形させたりすることができる状態にある 396 とき、その物体は何をもっているといいますか。 1

単振動について質問です。今までの運動(等加速度直線運動や等速円運動など)は、等加速度直線運動なら力の向きは一定で、等速円運動なら右左とかの逆向きとかでは定義できないから、加速度を表すにあたって、符号の付け方に問題はありませんでした。 要は「一意に右向きを正の向きとする」とか... 続きを読む

今ここまで解くことができたんですが、どうしても振り幅とばねの伸びを求めるために使う式がわかりません。単振動の変位xを表す式を使うかなとも思ったんですが、時間tが分からないので無理かなと思いました。だれか教えていただきたいです。

(1) (4) 1.23 $ (5) 0 187 S (6) 4,2 問題2: 右図のように、なめらかな水平面上にばね定数 10.0N/m の ばねを置いて一端を壁に固定し、 他端に質量 5.00kgの物体 A と質量 5.00kgの物体Bを一緒に押し付け、0.20m縮めて AB 手を離したところ、途中で物体Aと物体Bは分離した。 分離後、 物体Bは右方へ等速直線運動し、 物体Aは単振動した。 物体Aと物体Bが分離した時のばねの伸び、 分離後の物体Bの速度と物体A の単振動の振幅と周期を求めよ。 (各1点) W = 1. 1/2×5×2=1/2x100.232 m W== !!! V = 0.2A&A. = 0.28 2 T= =4,442-34.44秒 物体Aと物体Bが分離した時のばねの伸び: 物体Bの速度: 0.28m/s 物体Aの単振動の振幅: 物体Aの単振動の周期: 4.44秒

140が分かりません教えてください。

一事をされると、 ギーは増加し ると減少する。 ●思考 140. 運動エネルギーの式の導出 なめらかな水平面上を速さで運 動していた質量mの物体が,おもりをのせた軽いものさしを押しなが ら等加速度直線運動をし, 距離 sだけ移動して静止した。 右向きを正と して、次の各問に答えよ。 →ひ ものさし →3 F () 知識 物体がものさしを押す力の大きさをFとして, 物体の加速度 αを求 めよ。 v=0 -2 ・仕事は何 -2 等加速度直線運動の式 「v2-vo2=2ax」 を利用して, v, a, s の間に 成り立つ関係を表せ。 S -ルギーは -3 (3) 静止するまでに物体がした仕事 Fs を,m,vを用いて表せ。 された チェック □運動エネルギーの式 「K=12m」の導き方を理解している。 41 物体の運動エネルギーの変化と, された仕事の関係を理解している。

1番最後の問題は相対速度でも解けるんですか？ 等速直線運動じゃないと相対速度は使えないとかありますか？

10 (1) Bは左向きに Bの μmgを受ける。 とすると、 運動方程式は μmg B ときの運動方程式を記せ。 a=-μg A ma= -μmg (3) しばらくして、等速度運動になった場合 の速さを求めよ。 2 1 公式よりv=v+at=vo-ngt... ① (2)Aは動摩擦力の反作用を右向きに受ける (赤矢印)。 AA とすると, Aの運動方程式は M=2.0[kg].0=30° のとき、 図2の曲線 のような実験結果が得られた。 なお、 図2の 斜めの点線は、時間t=0 のときの接線としg=10(m/s) とする。 (4) 動摩擦係数を求めよ。 (5) 空気の抵抗力の係数を求めよ。 (岐阜大 + 東京大) 012345 t[s] 図2 ③ やり に対 MAμmg ...② . A=umg M ②左辺 (M+m)A したがって, A の速度Vは V=At = μm gt 「してはいけ M (3)v=Vより vv-μgto=Hmg Moo Egto ∴. to= M μm+M)g 19 m (4)V=Atom+M Vo 3- を求めてもよい (5) Aに対するBの相対加速度は a=a-A=-m+M Vの方が計算しやす μg M A上の人が見れば の単純な運動。ただし、 てはその人が見た値で。 Aに対しては、 Bは初めでやってきて 加速度αで運動し、やがて止まる。 したがって Mul OF-²-201 1= 2 (m+M)g 別解 固定台に対する運動を調べてもよい。 x x = Vo x=voto+mato2 X x-A 右図より Ix-X として求められるが, 本解の方 X が計算が速く、 応用範囲も広い。 B vo S₁ S3 A S2 なめらかな水平面S, S. と鉛直面 S3 からなる段差のある固定台がある。 面 S2 上に, 質量Mの直方体AをS, に接す るように置く。 Aの上面はあらく その高 さは面Sの高さに等しい。 質量mの小物 体BとAの間の動摩擦係数をとし、重力加速度をgとする。 いま B を初速で水平面 S, 上から, Aの上面中央を直進させたところ, A は運動をはじめ,ある時刻 t 以後, 両物体の速さは等しくなった。 BがA上に達した時刻をt=0とする。 時刻to より以前の時刻におけ るBの速さは (1) で, A の速さは (2) である。 toは (3) で、 そのときの速さは (4) である。 また, BがA上を進んだ距離は (5) である。 (岡山大 ) する

問題集17についてです (4)の解答で①を代入してと書いてありますが、①は切断する前の関係なのになんで切断後も使えるんですか？

14 (イ) 糸yの張力はいくらか。 (ウ)Bが板を押している力はいくらか。 16 基 水平な床から 30°傾いた斜面上に 質量mの物体Pがあり, 質量Mの小 物体Qと滑らかな滑車をかいして糸で 結ばれている。 Pと斜面の間の静止摩擦 係数を / 動摩擦係数をとし、重 力加速度をg とする。 2/3 力学 15 (武蔵工大+北海道工大) 0=v+α'tz より 141 17 等速度運動 (等速直線運動) では力のつり合いが成りたつ。 浮力 (1) Aに注目すると T=mg (2) B に注目すると F=Mg+T= (M+m)g ... ① Mg, m P 130° 浮力の公式 F=pVg より V=F_M+m 浮力は周りの流体 の密度で決まる B T pg P (3)Aは初速での投げ上げ運動に入る。 地面の座標は x=-h だから,公式を用いて T A mg (1) PQ が静止しているためのMの範囲をm を用いて表せ。 (2)味からのQの高さをおとしごととして静かに放すと 下がり始めた。Pが滑車に衝突することはないものとする。 (7)Qの加速度の大きさと、Qが床にするときの速さ よ。 か を求め (イ) Q が床に達した後,Pはやがて斜面上で最高点に達して止まった。 Pが動き始めてから止まるまでに移動した距離とかかった時間 を求めよ。 -h=vto+(-9)to gt-2 vto-2h=0 この方法を 3- マスターしたい to >0より to = 1/1 (u+vo+2gh) 9 (4) 糸が切断された後の気球の運動方程式は, 加速度をαとして Ma=F-Mg を代入して a= g えるの 公式③より v₁²-v² = 2 ah .. U₁ = 02+2mgh V M -hmm (富山大 + 横浜国大) 18 (2) 17 質量 M の気球B (内部の気体も含む)が、質量 mの小物体Aを質量の無視できる糸でつるして, 定の速さで上昇している。 重力加速度をg とし 空気の抵抗および物体Aにはたらく浮力は無視でき るものとする。 (1) 右のようになる (Mg, N などの文字は不要)。 N = Mg cos 0 だから 垂直抗力N 空気抵抗力kv B Ma=Mg sin 0-Mg cos 0-kv ...⑰ (3) 等速度運動では力のつり合いが成りたつ。 斜面 方向について Mg sino=μMg cos 0 + kv 動摩擦力 μN A .. v= Mg k (sin0-μ cos0) ... ② 等加速度 重力 3 Mg ではない (1) 糸の張力Tはいくらか。 (2) 気球Bにはたらく浮力Fはいくらか。 また,外部の空気の密度を p とすると,気球の体積Vはいくらか。 物体Aが地面からんの高さになったとき,糸を切断した。 (3) Aが地面に到達するまでに要する時間toはいくらか。 (4) 糸が切断された後, 気球がさらにんだけ上がったときの気球の速 さひはいくらか。 (信州大 ) 別解 等速度では α=0 なので, ①よりを求めてもよい。 (4) t=0では,v=0 なので抵抗力はなく, 加速度を α とすると, ①より Ma = Mg sin 30°μ Mg cos 30° ...3 一方,図2の v-t グラフでは接線の傾きは加速度を表すから ao=3 [m/s] と分かる。 ③より (Mは両辺からカットして) 3= 3-10--10-3 2 2 5√3 15 =2√3 = 0.23 有理化すると 計算しやすい (5)図より終端速度はv=4 [m/s] だから, ② を用いて

140の問題が解説を見ても分かりません。教えて欲しいです。

と、そ し,負 る。 2 JJ -2 思考 140.運動エネルギーの式の導出 なめらかな水平面上を速さ”で運 動していた質量mの物体が,おもりをのせた軽いものさしを押しなが ら等加速度直線運動をし,距離sだけ移動して静止した。右向きを正と して、次の各問に答えよ。 ➡3 U ものさし 物体がものさしを押す力の大きさをFとして, 物体の加速度αを求 めよ。 F 答 (2)等加速度直線運動の式 「ぴーぴ²=2ax」 を利用して,v, a,sの間に 成り立つ関係を表せ。 ] 静止するまでに物体がした仕事 Fs を, m, v を用いて表せ。 チェック運動エネルギーの式 K= =1molの導き方を理解している。 v=0

五番の回答が2個あるのは後を見すえてでしょうか？ また、六番も分かりません

6 加速度運動 5. 方投射と自由落下等加速度直線運動〉 同時に動きだした2つの小球の衝突について考える。 図1、図 2のように、水平方向右向きに。 鉛直方向上向きにy軸をと る。時刻10 で 原点Oから小球Pをx軸の正の向きから角 (0°<8<90°)の向きに、速さ(0) で投げ出す。 ここでは 反時計回りを正とする。 重力加速度の大きさを」として、次の間 いに答えよ。 ただし、小球はxy面内でのみ運動し、空気抵抗は ないものとする。 まず。 図1のように小球を投げ出すと同時に、 小球Qを 標 (a,b)から静かに落下させた。ただし、40b>0 とする。 (1) 投げ出した小Pが小球Qと衝突するまでの時刻におけ る小球Pの座標を求めよ。 (2) 投げ出した小球Pがによらず小球Qと衝突するための tan を求めよ。 次に、 図2のように, 原点を通り軸の正の向きから角 (0°<a<90°傾けた、なめらかな斜面を設置した。 ただし, α は時計回りを正とする。 小球Qを原点Oに置き、 小球Pを投げ出 すと同時に小Qを静かにはなすと, 小球Qは斜面をすべり始め た。 小球 P h 18 a 図1 小球 Q 図2 小球 Q 小球 P 斜面 (3) すべり始めた小球Qが小球Pと衝突するまでの時刻における小球Qの座標を求めよ。 (4) 投げ出した小球Pが、によらず小球Qと衝突するための tan を求めよ。 6. <斜面への斜方投射> 図のように水平と角度 0 (0) をなす斜面上の原点O から、斜面と角度をなす方向に初連量の小 球を投射した。 原点から斜面にそって上向きにx軸を. 斜面から垂直方向上向きにy軸をとる。 斜面はなめらか で十分に長いものとする。 重力加速度の大きさを」とし、 空気抵抗はないものとする。 また、角度0とは <8+α < 21/2の関係を満たすものとする。 〔23 富山県大〕 (4) 小球が斜面と衝突する時刻を求めよ。 (5) 小球が斜面と衝突する点の原点からの距離を求めよ。 (6)距離が最大となる角度αを求めよ。 小球が斜面に対して垂直に衝突した場合について考える。 (7)角度αと8の関係式を求めよ。 (8) 小球が斜面に衝突する直前の速さをを用いて表せ。 7. 〈斜面をのぼる小球の運動> 水平な面(下面)の上に、高さんの 水平な平面(上面)が斜面でなめらか につながっている。 図に示すように x.y.y軸をとり、斜面の角度はx軸方向から見た断面 である。 下面上でy軸の正の向きに 軸とのなす角を0. として、質量 mの小球を速さで走らせた。 な お, 0 <6<90° かつ0 とし、小球は面から飛び上が 力加速度の大きさをgとし、 斜面はなめらかであるとす 次のアイに入る最も適当なものを文末の ウクに入る数式を求めよ。 (1) 斜面をのぼりだした小球は、x軸方向にはア る。 小球が斜面をのぼりきって上面に到達したとき ウy成分の大きさはエ(のぼりきる前 また、斜面をのぼり始めてから上面に到達するまでに 小球の進む方向とy軸とのなす角度を とすると, なる。 (2) 初速度の大きさを一定に保ちながら, 0, 0 さいうちは小球は上面に到達した。 しかし. 8, があ ずに下面にもどってきた。 このときのの満たす 0.0 のとき小球が斜面をのぼり始めてから再 クである。 ア イの選択肢 時刻における小球の位置のx座標, y座標を示せ。 時刻における小球の速度の成分 成分を示せ。 小球を投射した時刻をt=0 とし, 小球が斜面に衝突するまでの運動について考える。 小球にはたらく重力の成分 成分を示せ。 ① 等速度運動 ②加 ③ 加速度 -g cos の等加速度運動 ④ 加 ⑤ 加速度 α- sin 9 の等加速度運動 ⑥ 加 加速度 α- 9 tano この等加速度運動