物理基礎の力のつりあいの問題です。2/Tとなるのはなぜですか？？？ どなたか教えてください！

基本例題8 力のつりあい 軽い糸の一端を天井につけ, 他端に重さ 2.0Nの小球 をつなぐ。 この小球に, ばね定数 10N/mの軽いばねの 一端を取りつけ, 他端を水平方向に静かに引いた。糸が 鉛直方向と 60°の角をなして小球が静止しているとき, ばねの自然の長さからの伸びは何mか。 Top ■ 指針 小球は,重力, ばねの弾性力, 糸の 張力を受けて静止しており,それらはつりあって いる。ばねの弾性力をF〔N〕, 糸の張力をT〔N〕と すると, 小球が受ける力は図のように示される。 力を水平方向と鉛直方向に分解し,各方向におけ る力のつりあいの式を立てる。これからFを求め, フックの法則を利用してばねの伸びを求める。 ■ 解説 水平方向, 鉛直方向のそれぞれの力 のつりあいから, √3 T〔N〕 √√3. -T [N] 30° T 2 $1 -〔N〕 2.0N F〔N〕 31822 →基本問題 62,63,68,69,70,71,7 水平方向 : F- x= 60° √√3 2 鉛直方向: -2.0=0 T 2 = 2.0N 10N/m -T = 0 ... ① ...2 式 ② から, T 4.0Nとなり,これを式①に代入 て F を求めると, F=2.0√3N ばねの伸びを x 〔m〕 とすると, フックの法則 「F=kx」から, F 2.0√3 2.0×1.73 k 10 10 = 100000- = 0.346m 0.35m Point 問題文の「軽い」とは、質量が無視でき ることを意味しており、「軽い糸｣ 「軽いばね｣ のように用いられる。

(2)が全く分からないので教えて欲しいです！直角三角形がどこに出来るのかも分からないです。

28 平面上の力のつりあい 物体を軽い糸で天井 につなぎ, 水平右向きに引いて静止させる。 この 状態について 次の問いに答えよ。 例題 物体の重さが5.0N, 水平右向きの力の大 きさがF〔N〕のとき, 糸と天井のなす角が45° となった。 45° (1) 物体が受ける力をすべて図にかき入れよ。 なお、向きがわかれば矢印の長さは自由とする。 (2) 物体が糸から受ける張力の大きさを T〔N〕 として, 水平方向・鉛直方向の力のつりあい の式を求めよ。 (3) T〔N〕,F〔N〕 をそれぞれ求めよ。 ただし, √2=1.4 とする。 解(1) 45° 5.0 N (2) 水平方向 水平右向きを正として, -T cos45°+F=0 鉛直方向: 鉛直上向きを正として, Tsin45°-5.0 = 0 (3) (2)のつりあいの式を,T, F について解いて、 T=7.0N. F=5.0N

問2において、なぜ物体には下のばねによる弾性力が働いておらず、重力と上のばねによる弾性力のみしか働いていないのですか？ また、Wを求める時、なぜW＝重力による位置エネルギーの変化量+ばねの弾性力による位置エネルギーの変化量という式ができるのですか？ W＝運動エネルギーの変... 続きを読む

20. 固定した2本のばねの間に付けてつり下げた小球 10分 自然の長さば ね定数kの2つの軽いばねを, 質量mの小球の上下に取り付けた。 下側のばねの端 を床に取り付け, 上側のばねの端を手で引き上げた。 重力加速度の大きさをgとする。 LENNE 問1 図1のように, ばねの長さの合計を21にして小球を静止させた。小球の床か らの高さんを表す式として正しいものを,下の ① ~ ⑤ のうちから1つ選べ。 ただ し、2つのばねと小球は同一鉛直線上にあるものとする。 ① l ② 1 3 1- mg_ 2k ① ② ③ 4 2mg k y mg +20 2k ④1- ⑤ 1- 問2 次に、図2のように, 床から測った小球の高さが1になるまで, ばねの上端を ゆっくり引き上げた。 このときのばねの長さの合計y と, 高さんから1まで小球を 引き上げる間に手がした仕事 W を表す式の組合せとして正しいものを,下の①~ ⑥ のうちから1つ選べ。 mg_ 2k +21 mg+20 2k mg+20 mg ⑤ +21 k ⑥ mg_ k mg+20 k 5mg 2k 3mg 2k W 大 k mg(1−h)+(y−1)² —k(21—h)² 2 ².0 > BOSA mg(1-h)+k(y-21)"-k(l-h) k mg(1-h)+(y-21)²—k(1—h)² Subot k mg(1-h)+(y−1)² —k(21—h)² 2 mg(1-h)+k(y-21²-k(l-h)² mg(1-h)+(y-21)²—k(1—h)² 21 y l l l l l l l l l la 図 1 6 l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l 図2 rg h E l-h I [2015 本試] y-elℓ

(3)はなぜ解答では最下点を床の位置として計算してるのですか？ 私は問題文の最下点はゴムひもの最大の伸びの位置だと思ったのですが、この最下点とは床のことを意味するのですか？ この場合の最下点がどこまでなのか分かりません。教えてください。

19. 弾性エネルギー 08分 図のように,床に高さ2hのスタンドを置き,質量 が無視できる自然の長さんのゴムひもを点Aに取りつける。ゴムひもの他端に質 量mの小球を取りつけて,点Aから小球を静かにはなすと、小球は鉛直に落下し, 床に衝突せずに再び上昇した。 ここで,ゴムひもの弾性力は,ゴムひもが自然の長さから伸びた場合にのみはた らき,その大きさは自然の長さからの伸びに比例するものとし、その比例定数をk とする。 ただし, 重力加速度の大きさをg とする。 問1 小球が高さんの位置を最初に通過したときの, 小球の速さはいくらか。 正 しいものを次の ① ~ ⑧ のうちから1つ選べ。 2h A Z ゴムひも m

この問題ではなぜ物体AとBの運動方程式を考える以外に糸の運動方程式も考えなければならないのですか？ 糸の運動方程式を考えるという発想が出来なく、初見では解けませんでした。教えてください。

10. 糸でつながれた2球の運動 8分 図のように,質量mの2つの小球 A, B に軽い 糸をつけ, 糸の一端Pを大きさFの力で鉛直に引き上げる。重力加速度の大きさをgとする。 問1 PA間の糸の張力の大きさを T1, AB間の糸の張力の大きさを T2 とする。 小球Aの 加速度の大きさを表す式と, T と T2 の関係を表す式の組合せとして正しいものを次 の①~⑥のうちから1つ選べ。 ① ② 3 (4) (5) VA 加速度の大きさa F 2m O F 2m F 2m F 2m +g 2m F 2m +g +g g FO g g ひ T と T2 の関係 T₁=1/T₂ 2 T₁=T₂ 0 T=2T2 T₁=T₂TT 2 T1=T2 #AJT-10333 T=2T2 t natu+1 mix+0800 08.2004 VA 0 B 10:200 104 問2 引き上げている途中で糸をはなした。 その時刻を t=0として,時刻t (t>0) と小球B の速度 v の関係を表すグラフとして最も適当なものを,次の ① ~ ④ のうちから1つ選べ。ただし,鉛直上向 きを速度の正の向きとする。 ① COLO 4 P T, m Vastu-10 184-188000 img 17₂ T2 ng m 7₂ m

運動の向きの決め方がわかりません。 AとBどちらが正しいですかね、？😣

OSELA A to B 1 +

この問題でmg<=静止摩擦係数×fとなるのは何故ですか？

☆お気に入り登録 X 不正解 解説を見る 54mg 必解 54 最大摩擦力 右図のように,質量mの物体を手であらい壁に 押しつけた。物体と壁との間の静止摩擦係数をμ とすると,物体が 落ちないようにするためには, 手で水平方向に加える力の大きさをい くら以上にしなければならないか。 その最小値を答えよ。 ただし、重 力加速度の大きさをgとし, 手と物体との間の摩擦力は無視できる ものとする。 54 最大摩擦力の大きさが, 重力の大きさ以上であればよい。 Step2-54 54 力がはたらいていても 物体が動いていないとき, flo 解説 手が押す力の大きさをF. 垂直抗力の大きさを N. 静止摩擦摩擦力の大きさは最大摩擦 力の大きさをfとすると, 力のつり合いより、 力の大きさ以下である。 最大摩擦力の大きさ 水平方向について F-N=0 Fo=MON 鉛直方向について f-mg=0 静止摩擦力についての条件は、 f≦μN これらの式より。 mg≦μF ゆえに Fmg do したがって, 加える力の最小値は, mg Mo N + 正解 mgt F

(2)で2.0a=0.5nや3.0a=39.2-0.5nとnをかけていますがなぜかけているのでしょうか？どういう公式を使っているんでしょうか？

例題16 重ねた物体の運動 右図のように、 水平な床の上に質量 3.0kg の板Bを置き, その上に質量2.0kgの物 体Aをのせる。 床とBとの間には摩擦は なく, AとBとの間の動摩擦係数を0.50 とする。 B に水平方向右向きにF[N]の力を加え, Fの値を0から徐々に大きくし ていった。 (1) F の値が 29.4 N を超えたとき, AがBの上をすべり始めた。 AとBとの間の 静止摩擦係数μ はいくらか。 (2) F=39.2〔N〕のとき, AとBの加速度の大きさはそれぞれいくらか。 ●センサー20 摩擦力は、接触面の相対的 な動きを妨げる向きにはた らく。 最大摩擦力, 動摩擦力の大 きさは、物体にはたらく垂直抗 力の大きさに比例する。垂直抗 力の大きさは、その方向の力の つり合いから求める。 B 61 71 72 A 解答 床から見ると, Aは右向きに動き出すからAにはたら く水平方向の力は右向きである。 Aにはたらく水平方向の力 は摩擦力のみである。 よって, Aにはたらく摩擦力は右向き となる。 Aにはたらく摩擦力の大きさをfとすると, 板Bには, その反作用の力がはたらくから,BがAから受ける摩擦力は 大きさがfで左向きとなる。 また, AがBの上をすべる場合, Bから見るとAは左向きに動くから, Aにはたらく摩擦力は 右向きである。 AとBとの間ではたらく垂直抗力の大きさをN[N], Bが床か ら受ける垂直抗力の大きさをR〔N〕 とする。

写真の(2)の赤文字にどうやってなるのかわかりません。 教えてください！

問題 145 148 小球の力学的エネルギーは保存される。 小球は,点Bから飛び出したあ と放物運動をする。 放物運動をしている間,重力によって鉛直方向の速 度成分は変化するが, 水平方向には力を受けないので, 水平方向の速度 成分は常に一定であり, 最高点に達しても小球の速度は0にならない。 解説 (1) 点Bでの速さを”として,点Aと点Bとで,力学的エネル ギー保存の法則の式を立てる。 地面を位置エネルギーの基準とすると, mgh₁ = 1/2mv -mv²+mgh₂ v=√2g (h₁-h₂) #430- ATO (2) 点Bから飛び出した直後の速度の水平成分は (図), v cos 45°=√g (h₁-h₂) 1 最高点Cでは、鉛直方向の速度成分は0 となるが, 水平方向の速度成分は式 ① と同じである。 したがっ て, 最高点Cでの運動エネルギーは, m (vcos 45°) ² = m(√g (h₁h₂))² = -1/2 mg (h₁h₂) (3) 最高点Cの地面からの高さをんとする。 点Aと最高点Cと 学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 地面を位置エネルギーの基 準とすると, =1/12mg(hi-ha) +mgh h= mgh₁ (h₁ 45. 滑車と力学的エネルギー hi 2 mo TV-YOLD 白点Bから ら飛び出したと きの運動は,斜方投射に 相当する。 h₁+h₂pts 点Aでの運動エネルギ ーは0である。 vsin 45° TO B 145° v cos 45° M h₂ Caucos45 mos. TOS.0x8.0) 地面 | (2) 直角三角形 別解 この辺の長さの比からも、 点Bでの速度の水平成分 (vx) を求められる。 √2 h 45° Ora 200 AT 0:0x=√2:1 vx=v/√√2 =√√gh₁ h₁)

写真の問題についてですが、なぜ、pointに書いてあることが成り立つのかがわかりません。解説おねがいします。

42 ボイル・シャルルの法則 ② J字形をした断面積一定の管があり、管の壁は熱をよく通す。 大気圧 の下で, その 管に液体を注入し,図(a)に示すように,管の上端の一方をふたでふさいだ。 このとき, ふたにより閉じ込められた気体の圧力はか, 温度は To, 鉛直方向の長さはんであった。 この状態を状態Aとする。 ただし、液体の密度を ρ, 重力加速度の大きさをgとする。 また,液体の蒸発は無視できるとし, 大気圧 po, 液体の密度は常に一定である。 < 2014年 本試〉 状態 B Po JUU Toth (b) QUER FRIOOS) lo Po To 状態 A (a) 42 問1 4 問2 ② 問3② 解説 問1 J字管で,左の液面Mと等しい高さの右の液面 をNとする(右図)。 面Mと面Nが受ける圧力は等しくなる から, DIRKAN 2p(lo-h)gA 6 po+p(li-h)g pi=po+phg 問1 さらに液体を注いだところ, 液面が上昇し, 図 (b)のように, 気体部分の長さがい 液面の高さの差がんになった。 温度は To のまま変わらなかった。 この状態を状態B とする。 状態Bの気体の圧力か を表す式として正しいものを、次の①~⑥のうちか ら一つ選べ。 かすに S ① phg 3 p(l-h)g ⑤ potp (Lo-Z)g Point 1つながりの管では、同じ高さの液面どうしの 圧力が等しくなる。 Takrift. 447 ふる 状態 C T1 Eto that th (c) 2 po+phg att HOR 状態 B P₁ To th M Po -Z N