鉛直面内での、円運動を考えるとき、垂直抗力N≧0のときに円運動が生じますが、このことを踏まえて逆に円軌道から外れる条件を考えれば、N<0の時となってしまいますが、垂直抗力がマイナスになることはあるのでしょうか？ もし、Nがマイナスにならないのなら、 N≧0の時がは円運動の条... 続きを読む

写真の問題文に赤線を引っ張ったところの「点cから飛び出すためには〜」という問題についてなのですが、 ①点cに小球がある時、N>0ではないのか？　 (模範解答の下線部の式では、遠心力＝重力としていて N＝0としている) ②模範解答の力学的エネルギー保存の式において、 なぜ... 続きを読む

92 滑らかな曲面とそれに続く半径rの半円筒面が ある。 高さん(>r) の位置で質量mの小球Pを放 す。 Pが点Aで円筒面に入った直後受ける垂直抗 力 NA, および点 B で受ける垂直抗力 NB を求めよ。 また, 点Cから飛び出すためにはんはいくら以上であればよいか。 92 点Aでの速さは mgh=1/2mv^² :. VA=√2gh Na=mg+m 2 VA² r = mg+2mg. NB=m- h r =(1+ 2h)mg mgh=1/2mv²+mgr ... UB2=2g(h-r) UB2 r h-r r NB. mg mg 遠心力 =2mg- 点Cで必要な速さを とすると 2 (m 2 ² = mg r 力学的エネルギー保存則より mgh≧ 1/2mv ²+ ANA B -=mg\| £h_vc²=gr 5 :. hzor 2 h 5 c²+mg•2r= -mgr 2 遠心力 P B

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8粗い床上に, 重さ W, 高さα 幅bの直方体が置かれている。 図の点 A,Bは,直方体の側面に平行で重心を通る断面の点を表す。 点Aに糸をと りつけ, 水平右向きに大きさTの張力で引いた。 はじめ直方体は静止してい たが,Tを徐々に大きくすると,やがて点Bを回転軸として倒れた。次の各 問に答えよ。 b. A (3) 直方体が回転し始めるのは, Tがいくらをこえたときか。 (4) 床と直方体の間の静止摩擦係数μは、いくらより大きくなければならないか。 B T (1) 点Bを原点に xy 座標軸を置いたとき, 重力Wと張力 T この合力の作用点はどこになるか。 ただし, 図の右向きをx軸の正の向き, 上向きをy軸正の向きとする。 (2) 直方体が静止しているとき, 直方体が床から受ける垂直抗力の作用点は, 点Bから左向きにいくらの距離 にあるか。

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C 7 質量3m, 長さlの棒の一端Aを鉛直なあらい壁にあて,他端B と 壁面Cを糸で結ぶ。 この棒に質量2mのおもりをAから一 lの点Pに 3 4 下げたら, 棒は水平で糸は棒と30°の角をなして静止した。 糸の張力を T, 点Aにおいて, 棒が壁から受ける垂直抗力を N, 壁から受ける摩擦力をF とする。 重力加速度の大きさをgとして T,N, F の大きさを mg を用 いてそれぞれ表せ。 ただし、この問題では根号はそのままにして答えよ。 A 3 4 糸 I 30° P O2m B

解答解説も載せています (6)が分かりません Bがすべりだす条件だからf=μ3NBではないのですか？ 自分の考え方、解答は何が間違っているのか教えていただきたいです

自習問題 3 以下の文章中の空欄に適当な式を入れよ.なお, 重力加速度の大きさをgとする. 図1のように、 あらい水平な床面に質量 2mの直方体の物体Aが置かれ,その上に質量mの直 方体の物体Bが置かれて静止している ここで, A と床面の間の静止摩擦係数を μ-1, 動摩擦係数 12, AとBの間の静止摩擦係数をμ3) 動摩擦係数 Ma とし, これらはそれぞれ1より小さ い. このときBはAから大きさ (1) の垂直抗力を受け, A は床面から大きさ (2) の垂直抗力を受けている。 次に図2のように,Aと質量3mのおもりCを伸び縮みしない糸でつなぎ, その糸をなめらか な滑車にかけ, A を水平に引くようにして, 静かにCから手を離したところ, AとBは一体と なって動きはじめた。 このとき A の床面に対する加速度の大きさは (3) 糸の張力の大き さは (4) であり, B にはたらく摩擦力の大きさは (5) である。さらにCの質量を少 しずつ大きくしながら同様の実験をくりかえしたとき,BがAの上をすべりはじめるのは, Cの 質量が (6) をこえた場合である. このときすべりはじめたBの床面に対する加速度の大き さは (7) となる. A B 69 2016(E) 図1 B 15- 図2 C

この問題の(2)は、v＞0で式を立てても解答通りの答えにならないのですがそれは何故ですか？

基本例題15 鉛直面内の円運動 図のように、なめらかな斜面と半径rのなめらか な半円筒面が点Aでつながっている。 質量mの小 球を点Aからの高さんの斜面上の点Pで静かには なしたところ、小球は面にそって運動し,最高点B を通過した。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 点Bを通過するときの小球の速さを求めよ｡ (2) 点Bを通過するために, hが満たすべき条件を求めよ。 計 最高点Bで受ける垂直抗力が0以上であれば, 小球は点Bを通過できる。 答 (1) 点Aを重力による位置エネルギーの 基準とし、点Pと点Bの間で力学的 エネルギー保存則を立てると m-N-mg=0 0+mgh=12ma²+mg.2r よってv=√2g(h-2r) (2) 点Bで小球が円筒面から受ける垂直 抗力の大きさをNとする。 小球とと もに運動する観測者から見ると,点 Bにおいて小球には重力, 垂直抗力, 遠心力がはたらき, これらがつりあ っている。したがって r よって 1² N=m² -mg r 2g(h-2r) ア =m- 58,59,60,61 ・mg 0 B 17 B mg N = ( 27-5) mg N≧0であれば、小球は 面を離れずに点Bを通過できる。 したがって her 5 N= (27-5) mg ≧0 ゆえに 1/2 46 え。 (1) (2) (3) (4) (5) (1) し [ (

よろしくお願いします！式、解き方が知りたいです。

42. 鉛直と水平の比率が3:4のなめらかな斜面をもった台の上で、 軽い糸 を用いて質量mのおもりを図のように静止させた。 糸の張力の大きさ T と,台からおもりが受ける垂直抗力の大きさ N とする。 (1) 台が静止している場合を考える。 水平方向と鉛直方向のそれぞれにつ いて力のつりあいの式をたてよ。 また, それを解くことでTとNの値 をそれぞれ文字mg を用いて表せ。 (2) 台が水平右向きに大きさαの加速度で移動している場合を考える。 加速度の大きさが小さいとき, おもりと台とはずっと同じ点で接したままであった。 ① おもりは,どちら向きにどんな動きをしているか答えよ。 ② この場合の糸の張力の大きさT と, 台からおもりが受ける垂直抗力の大きさ N を、 それぞれ文 宇m,g,aを用いて表せ。 ③加速度の大きさがある値よりも大きくなると、糸がたるんで台とおもりの接点が斜面の上 方向へとずれていった。 この境となる加速度の大きさ の値を求めよ。 (3) もとの状態に戻して、 今度は台を水平左向きに加速させる。 この加速度の大きさがある値 92 よ りも大きくなると, おもりが台から離れて浮き上がる。 α2 の値を求めよ。

式から何まで知りたいです。このままではテストが壊滅です助けてください！

33. 質量mのおもりを図のように軽い糸 ACとBC で固 定した。 (1) 糸 AC の張力の大きさを S, 糸BCの張力の大き さをTとして, 点 C における鉛直方向, 水平方向 の力のつりあいの式をつくれ。 (2) 張力の大きさS, およびT をそれぞれ求めよ。 20cm 15cm m 36cm B

この問題どういうふうに運動してるのか全然わからないです 教えてください🙏

** 44 【4分･8点】 半径Rの輪と穴のあいた質量mの小球がある。小球は輪 に通されており, 輪に沿ってなめらかに動くことができる。 図のように, 輪が中心を通る鉛直な軸のまわりに一定の角 速度ωで回転している場合,小球にはたらく力のつりあい を輪といっしょに回転する立場で考える。輪に対する小 球の位置は,角度0で表し,重力加速度の大きさは 」 とす る。工人 ① mRw²² 〆問2 (1) g V2R g authenits VR §7 慣性力 4問1 (問1 小球が位置 0 にある場合, 小球にはたらく遠心力の大きさはいくらか。 ② m Rusin0 ③mRw² cost ④ mRw&tand 小球が0=60°の位置に止まっている場合, wはいくらか。 2g g ©√²22 @ 2√2/2 ③ ④2人 VR R W 61 R RS ROY00-000098 m

この問題の(1)で答えでは2枚目の写真のようにBのまわりのモーメントについて考えているのですが、Aのまわりのモーメントを考えると答えが合いませんでした。 Aのまわりのモーメントを考えてはいけない理由を教えてください。

20 NANK -1.0m 131. 棒の重心の決定 水平面上に重さ50N, 長さ1.0mの太 さが一様でない棒が置かれている。 一方の端を少しもち上げ るには, 鉛直上向きに20Nの力が必要であった。 (1) 棒の重心は端Aから何mのところにあるか。 SONG (2) もう一方の端Bを少しもち上げるには, 鉛直上向きに何Nの力が必要か。 AC B 例題16