問4を教えて欲しいです！

I 図のように,傾き0の滑らかな斜面上に質量 m の小物体Pを載せて, Pを伸 び縮みしない糸で引っ張り, 定滑車Aと動滑車Bを経て,糸の先端を天井に固 定する。動滑車 B の中心にはおもりQをぶら下げる。重力加速度の大きさをg とする。ここで, 糸と動滑車Bの質量,糸と2つの滑車の間の摩擦, 空気の抵抗 は無視でき,また,糸は, PとAの間では斜面に対して常に平行に, AとBの 間ならびにBと天井の間では常に鉛直方向に保たれるとする。 以下の問い(問1~5)に答えよ。(問 1, 問4, 問5については解答に至る過 程も「説明欄」に簡潔に記入すること) P はじめ,Qの質量が M。であるとき, Pは静止した状態にあった。 問1 この状態における糸の張力 T, と M,を, m, g,θ のうち必要なものを用い て表わせ。 次に,Qの質量を M (ただし, M > Mo)とすると, Pは加速度の大きさaで 斜面上を上向きに動き出し, 同時に, Qは加速度の大きさa'で鉛直下向きに動 き出した。このときの糸の張力をTとする。 問2 PとQに関して成り立つ運動方程式を, T, a, a', M, m, g,θ のうち必要 なものを用いて表わせ。

⑵を⑴の別解のように解いたらどのような途中式になりますか？

力学 64 ma sin 0 = mg cos 0 g tan 0 g cos 0 sin 0 慣性力 張力T 静止だ ma aミ 斜面方向での力のつり合いより T= mg sin 0+ma cos 0 忘れやすい! cos'0 sin 0 mg mg sin 0 sin? 0 + cos? 0 =1を用いた = mg sin 0 + mg これからaも求まる。 別解2 重力と慣性力の合力(赤点線)をつ くってみると,これと張力Tのつり合いとな る。つまり合力は糸の延長線方向であり, 大 きさはTと等しい。灰色の直角三角形に着目 T ma mg 合力 すれば Sく合力は見かけの重動だ ma tan 0 = mg g . a= tan 0 T= mg sin 0 T sin 0 = mg (2) 重力と垂直抗力Nの向きから慣性力は 右向きと決まる。したがって, 台の加速 静止だ 慣性力 m 度Bは左向き。 斜面方向のつり合いより mg mB cos 0 = mg sin0 . B=gtan 0 垂直方向のつり合いより 張力が0なので、 糸は図から省いた。 N= mg cos 0 + mβ sin 0 /忘れやすい! sin? 0 = mg cos U + mg- mg cos 0 別解1ならNは 即答できる。 COs 0 間1)と同様に別解が考えられる。 試みてみるとよい。 別解1 鉛直·水平に分解して考えてもよい。鉛直より Tsin0= mg これからTが。より ma= T cos

動摩擦力のした仕事がこうなるのはなぜですか？

よって リ=7.0m/s を用いてもよい。 のここがポイント なめらかな曲面上の運動では,小物体の力学的エネルギーは保存される。 あらい斜面上の運動では, 重力(保存力)のほか動摩擦力 (保存力以外の力)がはたらき, 動摩擦力は小物体に負の仕事をするので,: その仕事の分だけ力学的エネルギーは変化する。 108 点Bを通る水平面を重力による位置エネルギーの基準水平面にとる。 (1)点Aと点Bにおいて, 力学的エネルギー保存則より 1 0+mgR=→mu+0 よって 0=V2gR N (2) 斜面 CD上で小物体にはたらく動摩擦 力の大きさをF', 垂直抗力の大きさを Nとする(図a)。斜面に垂直な方向の 力のつりあいより N=mgcos 0 よって,動摩擦力の式「F'=μ'N」より F'=μ'mgcos0 C→X間の運動で動摩擦力が小物体にした仕事Wは,「W=Fx」より W=-F'd=ーμ'mgd cos0 また,点Xの高さをんとすると,図aより h=dsin 点Aと点Xにおいて, 力学的エネルギーの変化=動摩擦力のした仕事 より mgh-mgR=W° h, Wの値を代入して mgdsin0-mgR=-μ'mgd cos 0 1 別解)点Cでの速さは mg B C mgcos@ 点Bでの速さと同じであるか 図a ら,C→X間での力学的エ ネルギーの変化を考えると mgh-→mu =W (1)より mgR==mu" 2 よって mgh-mgR=W R よって d=- sin0+μ'cos 0

円運動の問題です。 (2)以降の考え方が難しくて悩んでいます😓 式のたて方を教えてください！

円運動演習 7. [2005 京都大] 次の文を読んで、 一には適した数値を記せ。 には適した式を, 電車 図1のように,水平な地表面上に敷かれ たレール上を電車が一定の速さVで動いて いるとする。このレールは, 点Qの手前で は点0を中心とした半径Rの円弧状であ り,点Qの先では点Qで円弧に接する直 線状となっている。レールの幅, 電車の幅。 長さ、高さはいずれも, Rに比べて非常に小さいとする。以下の(1)~(3) では電車が円 弧状のレール上を動いているときについて, (4) では電車が直線状のレール上を動いて いるときについて, 車内での小物体の運動を考える。ここで, 重力加速度の大きさをg とし,小物体の大きさと小物体に対する空気の抵抗はいずれも無視する。 (1) 電車が点Qの手前の円弧状のレール上を走ってい るとき,図2のように, 電車の天井の点Sから,質 量の無視できる長さdの糸でつるされた質量 m の小 物体は,車内の観測者から見て静止していた。なお, 図2はこの電車を進行方向から見たところであり,図 の左が中心0の向きである。また,点Aは電車が動 いていないときの小物体の静止位置である。このと き,車内の観測者には, 車内の小物体に大きさア]m Q R 0 地表面 図1 S A* 中心0← 図2 の遠心力がはたらいているように見えるので, 糸が鉛直線 SA となす角度0は tan0 =イ]を満たす。 また, 糸が引く力Tと重力、 mg との比は0のみを用いて, 12 T =ウ」と表される. mg (2) 小物体が車内の観測者から見て動いているときでも,その速さがすに比べて十分 に小さければ, 短い間に電車の加速度運動が小物体へ及ぼす影響は, 大きさ (ア)の遠 心力のみに表れると近似的に考えることができる。以下, この近似を使って考えるこ とにする。この場合, 車内の観測者から見て小物体にはつねに重力と大きさ (ア)の遠 心力の合力がはたらくので, あたかも重力加速度の向きと大きさが変化したように見 える。このみかけの重力加速度の大きさをg'とすると, g'とgの比は0のみを用い て表すことができて, g g' -=|エ]となる。 (3) 小物体を点Aから, 車内の観測者から見て速さüで電車の進行方向に押し出した。 この後,小物体は車内の観測者から見て円運動をした。この円運動の半径はdと0 を用いて表すと口オである。 また, 速さ uは4, g', 0を用いて表すと u=カ]であり, 円運動の周期はd, g', 0を用いて表すとキ]となる。

(5)の問題ですが、v=rωを使うと②が出てきたのですが、答えは力学的エネルギー保存を用いて③でした。v=rωを使うとダメな理由を教えてください、お願いします。

000000000 日本大学全学部 2018年度 物理 第1問 I 図1に示すように,天井に自然長1の軽いばねを固定して, その下端に質量 m の小物体を取 り付けるとバネはdだけ伸びてつり合った。この小物体の鉛直真下から質量2mの小球を鉛直 上向きに打ち出したところ, 小物体と衝突直前の小球の速さは めであった。小物体と小球の衝 突は反発係数1の完全弾性衝突であり, 衝突後, 小物体は振幅3d の単振動をはじめた。 重力加 速度の大きさをgとする。また, 空気抵抗および, 衝突時の重力の影響は無視できるものと し,小物体,小球は同一鉛直線上で運動を行うものとする。 X= 31 uf 1+d 小物体 Ve m ミー

私のお勧めの○○というのでパワーポイントを作らないといけないのですが、なにか良い案ありませんか…？ 発表時間は1分です！

解き方教えてください🙏

2質量2.0kg の物体を図1のように天井から長さ40cm の糸でつるし,静止させた。 糸の質量は無視でき, また, 重力加速度の大きさを9.8m/s° とし, V3はそのまま 用いよ。力を図示するときは,図のように矢印で表し, 矢印の近くに力の名称を a傾きの角が30°のなめらかな斜面上を,質量0.20kgの小物体がすべり下りている。 書き込むこと。(配点 20) 重力加速度の大きさを9.8m/s? とする。(配点 12) (1) 小物体にはたらく, 重力と垂直抗力を図示せよ。 (1) 物体の重さは何Nか。 2ox98:19.6 (2) 物体にはたらく張力Sを図示せよ。 (2) 重力の斜面方向の大きさを求めよ。 (3) 小物体の加速度の大きさをalm/s°]として運動方程式を立てよ。 図1 (3) 糸の張力Sの大きさは何N か。 (4) 小物体の加速度の大きさは何m/s° か。 次に図2のように,この物体に対し水平方向に力F を加え静止させると,糸と鉛直方向との間の角度が 30°となった。 (4) このとき,物体に加えた力Fと, 張力Tを図示 せよ。 重力 (5) 重力とカFとの合力子を図示せよ。 「30° 図2 >36 (6) カFの大きさは何N か。 30%) ma su 38 (7) 糸の張力Tの大きさは何Nか。 0.20xaを 重力 196k Cos 30° - 7,815 98ス=1:5 98/3 X= 3

問二のイのところで答えが、mv²/r=N-mg の式になるんですけどその式の意味をした教えてください。

N スト 物理問題 (60 分) (注意〉 物理の受験者は, 次の表に従って4題を解答してください。 公物体 必答問題 選択間題 選択問題の出題内容 1 2 B 4 h 台 M 解答は物理の解答用紙に記入してください。 ストッパー ストッパー 床画 図 1 【物理 必答問題) |1| 次の文章を読み,下の各問いに答えよ。(配点 30) 問1 円筒面 AB をすべり下りてきた小物体が点Bを通過するときの速さはいくらか。 図1のように, 質量Mの台が水平な床面上に置かれている。台の AB間は半径がァの円 筒面の一部となっている。台の BC間は水平面であり, AB, BCの各区間は点Bでなめら 問2 次の文章中の空欄 ア ウ に入れる式を、それぞれ答えよ。ただし,問1 の円筒面 AB をすべり下りてきた小物体が点Bを通過するときの速さをvとし, m, g, かにつながっている。また, 台の右に付いている壁は, 左側面が鉛直面であり,その下端が r, vのうちから必要なものを用いてそれぞれ表せ。 点Cである。 AB上で水平面 BC からの高さんの位置に, 質量mの小物体を置いて静かにはなした。 AB 間では小物体と台の間に摩擦力ははたらかないものとする。重力加速度の大きさをgと 小物体が点Bを通過する直前は,半径r, 速さvの円運動をしているので、小物体 の加速度の大きさは ア と表され、小物体が台から受ける垂直抗力の大きさは し,空気抵抗は無視できるものとする。 イ と表される。 mg + 小物体が点Bを通過した直後は水平方向の直線運動となるので,小物体が台から受 ける垂直抗力の大きさは ウ となる。 はじめに,図1のように台の両側がストッパーで床面に固定されている場合を考える。こ こでは, 小物体が台上の BC間を運動するとき,小物体に動摩擦力がはたらくものとし, そ の動摩擦係数をμとする。小物体は円筒面をすべり下りて, 点Bを通過した。 その後、小物体は壁と衝突してはね返り、 ちょうど点Bに戻ったところで静止した。小 物体と壁の間の反発係数 (はね返り係数)をeとする。 間3 BC 間の距離をとすると、小物体が壁と衝突する直前の速さはいくらか。h, e, μ, gを用いて表せ。 問4 小物体が点Bに戻ったところで静止したことから、 問3のはいくらだったことが わかるか。h,μ, eを用いて表せ。 3 - 2

解説お願いします😳

Mg COS 類題 10 図のように,傾きの角が30°のなめらかな斜面上 3.0N にある小物体(質量 0.50kg)を, 斜面方向上向き に 3.0N の力で引き上げる。このときの小物体の 加速度の大きさ a[m/s°]を求めよ。重力加速度の 大きさを9.8m/s° とする。 30° GA |第1編 運動とエネルギー

Fの求め方が分かりません。教えてください

9.8 X 4 393。 3 1物体の運動方程式 傾きの角が45°のなめらかな斜面を, 質量4.0kgの小物 体がすべり下りている。 このときの小物体の加速度はど の向きに何m/sか。 重力加速度の大きさを9.8m/s° と StapO Stap Stap a する。 重や=4.0x9.8 正E 39.2 9.2 45°