この(2)と(3)の問題について質問です。答えが添付してある通りなのですが答えしか載っておらずどのように解けばいいのか見当もつきません🥲どなたかどのように立式して解けばいいのか教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

1) a1 2) t 3) X3 f m Mmvo f(M+m) Mmvo 2f(M +m) a2 V f M mvo M+m

ハ,ニ のところの計算方法が分かりません。解説お願いします🙏

[51 イ,ロ最高地点に到達したとき, 小球と斜面の速度は一致する。 その速度 をVとすると, 運動量保存の法則より, mu= (M+m)V よって, m V= (口の答 M+m 最高地点の水平面からの高さをんとす ると, 力学的エネルギー保存の法則より, 1 "mv² = = (M+m) V²+mgh 2 2 よって, Mv² h= (イの答) 2(M+m)g ハニ小球が斜面からすべり降りてき たときの小球, 斜面の速度をv, V' とすると,運動量保存の法則より, mv=MV'+mo 力学的エネルギー保存の法則より, Ahol 1 mv²=MV²²+mv² 2 2 2 以上2式より, ひ′= V' = m-M M+m 2m M+m い V (ハの答) v (この答) S

なぜ十分時間が経過したら力がつり合うと分かるのですか？

金属棒を間隔 L [m] で平行に並べて レールをつくり、水平面に対して傾斜角0 で設置した。 レールの下端a, b は抵抗値 R[Ω] の抵抗でつないである。 一様な磁束 [密度B [T] の磁場を鉛直下向きにかけた状 態で,質量m[kg] の金属棒をレールの上 a R b B. 水平面 に水平に静かに置いた。 棒とレールとの摩擦と電気抵抗とは無視でき 棒はレールに対して常に直交しているものとする。 重力加速度をg [m/s] とする。 (1) 棒が滑り下りるとき,抵抗に流れる電流の向きは,図中の a b と b→a のどちらか。 (2)棒が速さ [m/s] で動いているとき,抵抗に流れる電流の大きさを 求めよ。 (3) 十分に時間が経過した後の棒の速さを求めよ。 このとき、棒はレー ル上にあるものとする。 (4)(3)の状態のとき,抵抗で単位時間あたり発生する熱エネルギーQ と重力が棒にする仕事率Pとの比を求めよ。

私の書いた図は間違っていると思うのですが、なぜ間違っていますか。解説と比べると力と磁束密度の図示が異なっているのですが、問題を解くと答えは一致しませんでした。

思考 記述 Si 538.磁場中の導体図のように、十分に長い2本>_S2 本の導体レールⅠとⅡを間隔Lで平行に固定し R I II 04 導体棒 水平面とのなす角が0となるように真空中に置く。 レール上端には、起電力Vの直流電源, 抵抗値尺 の抵抗器, スイッチ S, S2で構成される回路を なぐ。 レールの間には、 鉛直上向きの一様な磁場 (磁束密度B) がかかっている。質量mの導体棒 を,2本のレールに対して直角にのせる。 導体棒 は,レールと直角を保ちながらなめらかに動く。 抵抗器以外の抵抗や, 回路を流れる電 流がつくる磁場は無視し, 重力加速度の大きさを」とする。 L 水平面 (1)スイッチ S2 を開き, S, を閉じた状態では, 導体棒は静止した。 起電力Vを求めよ。 (2)導体棒が2本のレールから受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 次に,スイッチ S」 を開いた直後にS2 を閉じると,導体棒はレールに沿って下降し、 やがて一定の速さ”となった。間 (3) 誘導起電力によって回路に流れる電流の大きさを, vを含んだ形で求めよ。 (4)導体棒の速さを求めよ。触 の 大 (5)抵抗で単位時間に生じるジュール熱を, vを含まない形で求めよ。 (6) (5) で求めたジュール熱と, 重力が導体棒にした仕事が等しいことを示せ

物理基礎の運動の法則の問題です。85の(2)で、加速度が下向きに変化したので、重力、張力の力の他に下向きの力が働く気がするんですけどなぜ働かないのですか。教えていただけると嬉しいです。

重力, そ ってい 重 (2)加速度 1.2m/s2 の等加速度直線運動を 7.0s 間続けているので, 減速し始める直前の速度v は,公式「v=vo+αt」から, ■解説 (1) 糸の張力の大きさをTとすると,図1 物体が受ける力は図1のように示される。鉛直 上向きを正とすると, 運動方程式 「ma=F」は, 5.0×1.2=T-5.0×9.8 T=55 N ,物 (2)物 力である。物体は,力の大きい左向きに運動すると考えられる。左向 きを正として加速度を α 〔m/s2〕 とする。 運動方向の力の成分の和は, 6.0 4.5=1.5N となるので, 運動方程式 「ma=F」は, 3.0xa=1.5 a=0.50m/s2 左向きに 0.50m/s2 85.物体の上げ下ろし (1) 55 N (2) 35 N 02- 物体が受けている力は,重力と糸の張力である。正の向きを定 めて、運動方向の力の成分の和を求め, 運動方程式を立てる。 (2) 速度 の変化から加速度を求め, 運動方程式を用いて計算する。 2.5N 「 正の向き 大きさは は、エレー が大き 6.0N 4.5N 平 が静止 ① 方向 。 物 各問 T〔N〕 1.2m/s2 運動方向の力の成分の 和は, T-5.0×9.8 〔N〕 である。 出すた 介 えよ。 5.0×9.8N 図2 T'〔N〕 2.8m/s2 るが, v=0+1.2×7.0=8.4m/s ↓ 静止するまでに減速した時間は 3.0sなので, 5.0×9.8N その間の加速度αは, a= 0-8.4 3.0 == -2.8m/s2 糸の張力の大きさを T' とし,鉛直上向きを正とすると(図2),運動 運動方程式を立てる際 の正の向きは,初速度の 向きにとることが多い。 また, 上向きの張力を加 えていても、重力よりも 小さいとき,加速度は下 向きとなる。 8.0kg する 張力の 53 53 50と 止し 物体か

問題文に「なめらかな水平面上」と書いてあるのに、図に斜線（/////////）があるのはなぜですか？摩擦力があるのですか？

77 2物体の運動 なめらかな水平面上に物体Aを置き, 知 糸をつけ, 滑車を通して図のように質量 2.0kgのおもりBを つるしたところ, おもりBは加速度 5.6m/s2で降下した。 重 力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1) おもりBが降下中の糸の張力の大きさは何Nか。 (2) 物体Aの質量 Mは何kg か。 A 例題

（1）でなぜ速さが0なのですか？あと、加速度の-gsinαはどうやって求めたのですか？

297斜面上での運動 [ 1997 岐阜大 ] 図のように水平面と傾斜 角(0<a<) なす x-y 平面上を運動する質 点を考える。 重力加速度を gとし,質点と x-y平面 との摩擦はないものとする。 (1) 原点より質量mの 質点を初速vy軸方 向へ発射させた。このと き,質点が上がりきる位 置の y 座標 y およびそ れまでに要する時間を 求めよ。 02 01 点 P(x,yo) (2)次に,原点Oより質点を x-y平面上でx軸と角度β B (0 <B</V)の方向へ初速 で発射した。 このとき, x-y平面上で質点が再びx軸に戻るまでの時間と軌 跡の式を求めよ。 (3)x-y 平面上の点P (xosyo) (0x0, 0yo) から別の質点を上記(2)の質点の発射と 同時に自然滑降させて2つの質点を衝突させたい。 この条件を満足する点Pの位置 を表す曲線または直線の式を求めよ。 (1) V=Mi+aより、 0 = v. -Isinat, A₁ = Mi gsina 4 x=Mot+2/2/の犬より、 x= 2 gsina gsino M² 2gsina. 2 # M² gesintx.

運動量保存の問題です。 （2）はなぜ向心加速度がL分のv^2になるのですか？ 教えてください。

222 つり下げられた小球とあらい水平面上の物体の衝突 [2022 京都工芸繊維大] 長さの伸び縮みしない軽い糸を用意し, その 一端に質量mのおもりをつけ, 他端を天井の 1点に固定した。 図に示すように,糸をたるませ ないようにして, おもりAを鉛直線と0の角を なす所まで持ち上げてから静かに手ばなし, 最下 点で水平面に置いた質量2mの物体Bと衝突さ せた。 おもり Aと物体Bの衝突における反発係 0 A 天井 B l 水平面 数は 1/12 である。衝突後、物体Bは水平面上を右向きにすべっていき、やがて静止した。 N 重力加速度の大きさを g, 物体Bと水平面との間の動摩擦係数をμ'として,次の(1)~ (7) に答えよ。 mz. (1) 衝突直前のおもりAの速さを, 1, g, 0 を使って表せ。 (2) 衝突直前の糸の張力の大きさを,m, g, 0 を使って表せ。 (3) 衝突直後の物体Bの速さを, 衝突直前のおもりAの速さをとして,その”を使 って表せ。 (4) 衝突の直前と直後でのおもりAの運動量の変化の大きさを, 衝突直前のおもり A の速さを”として そのとm を使って表せ。 (5) 衝突によって失われた力学的エネルギーを, 衝突直前のおもりAの速さをとして, そのとmを使って表せ。 (6) 衝突してから物体Bが静止するまでの時間を, 1, g, 0, μ' を使って表せ。 (7) (6) 求めた時間に物体Bが水平面上をすべった距離を, 1, 0, μ' を使って表せ。 (1) l(1-coso) M 衝突直前のAの速さをひとする。 力学的エネルギー保存則はり、 kgl(1-cos日)=1/2m² v=f2gl(1-coso)

この問題で、式①にcosθ、式②にsinθをかけるのはなぜですか？

[知識] 83. 斜面上の物体のつりあい 図のように, 傾きのなめ 図のように,傾きのなめ らかな斜面をもつ三角形の台が, 水平面に固定されている。 一端を天井に固定した軽い糸で,質量mの物体が斜め上方 に引っ張られ,斜面上で静止している。糸と鉛直方向との なす角はαである。 0 << 90°0<α+0<90° とし, 重力 加速度の大きさをg とする。 糸の張力の大きさと, 物体が 斜面から受ける垂直抗力の大きさをそれぞれ求めよ。 (山形大 改) 例題6 m

物理基礎です。 青マーカーの所なんですけど このとき運動エネルギーは何故0になるのですか？ vが不明な場合は0にするということでしょうか？

EXERCISE 例題 17力学的エネルギーの保存 ばね定数98N/mのばねに質量 2.0×10-2kgの物体を押しつけ, ばねを0.10m縮めた点Aから静かに手をはなすと, 物体はばね からはなれ,曲面を点Cまで上がった。 水平面AB, および曲 面BCD はなめらかで摩擦はないものとして,次の問いに答え よ。 ただし, 重力加速度の大きさは9.8m/s2 とする。 (1)点Bでの物体の速さ V[m/s] を求めよ。 (2) 水平面 ABからの点Cの高さH[m] を求めよ。 |ばね定数 |98N/m [000000 +10 ▶54, 57 D 10m (3) ばねを x〔m〕 縮めた点A'から静かに手をはなしたとき,物体の最高到達点は,水平面ABからの高 さが10mの点Dであった。 x を求めよ。 ここが ポイント ◆解法 ◆ (1)点Aと点Bで力学的エネルギーは保存する。 (2) 点A (あるいは点B)と点Cで 力学的エネルギーは保存する。(3) 点Aと点Dで力学的エネルギーは保存する。 (1) 水平面 ABを重力による位置エネルギーの基準面 とすると,点Aでの力学的エネルギー EA 〔J〕 は Ex=0+0+1×98×(0.10)2 = 0.49 [J] 点Bでの力学的エネルギーEB 〔J] は Ec=EA(=EB) であるから (2.0×10-2) x 9.8 × H = 0.49 H 0.49 (2.0×10-2) x 9.8 = 2.5〔m〕 (3) 点 A'での力学的エネルギーE^' 〔J〕] は 0+1/x 答 2.5m Ex' = 0 +0+ -x98xx2 EB =1/2x - × (2.0×10-2) x V2 + 0 + 0 = = 1.0 × 10-2 × V2 [J] である。 ( EA ) = イ(EB )より 点Dでの力学的エネルギー En 〔J] は En = 0 + (2.0×10 -2) x 9.8 × 10 + 0 である。ウ( 0.49 V= 0.49 = 1.0 × 10-2 × V2 1.0×10-2 7.0 [m/s] (2)点Cでの力学的エネルギー Ec 〔J] は Ec = 0 + (2.0×10-2) x 9.8×H [J] +0 答 7.0m/s ) -x98xx = (2.0×10 -2) x 9.8 × 10 x 2 = 4.0×10-2 x=0.20〔m〕 )より 答 0.20m