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物理 高校生

(2)の解説のSsinθ=mgtanθはどこから来たのでしょうか。また、円運動の半径がLsinθになるのも全くわかりません。どなたか助けてください。

C/ 基本例題29 円錐振り子 わかんない 基本問題 解説動画 第Ⅱ章 力学Ⅱ 図のように,長さLの糸の一端を固定し,他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を 0, 重力加速度の大きさをgとして 次の各問に答えよ。 (1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 00 m(Lsine) w²=mg tane w= 円 g L cose 2π L cose =2π 周期 Tは, T=- (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか 地上で静止した観測者には, おもり |指針 は重力と糸の張力を受け,これらの合力を向心力 として,水平面内で等速円運動をするように見え ある。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ (1)では,鉛直方向の力のつりあいの式(2) では円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。なお,円運動の半径はLsinである。 解説 m 別解 stic (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, 10 L Scost S (2) おもりとともに 円運動をする観測者の にはSの水平成分 ・ と遠心力がつりあっ てみえる。 力のつり あいの式を立てると LA m (L sine) w² S +0. Ssin0=mg tan mg 0 Scoso-mg=0 Ssine mg mg S= coso (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0=mgtan0 が向 心力となる。 運動方程式 「mrw²=F」から, (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m(L sine) w²-mgtan0=003 (1) Point 向心力は、重力や摩擦力のような力の 種類を表す名称でなく,円運動を生じさせる原 因となる力の総称で、常に円の中心を向く。 4

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数学 高校生

カッコアの問題でθ=α-βとして解答してると思うんですが、なぜマイナスなんですか?α+βでは間違いなのでしょうか。

1 直線/なす角 2 直線のなす角 2直線のなす角は,交点のまわりに角を 集め、回転角でとらえよう. 傾き m の直線から傾き m2の直 線に反時計回りに測った角はtanの加法定理でとらえられる. 図2において, 0=β-αであるから, (ア) 2直線æ-3y+5=0, x+2y+4=0 のなす角 0 2 100ses)を求めよ. (高知工科大-後 (0 (イ) 原点を通り,直線x+2y4=0と45°の角をなす直線の方程式を求めよ. 傾きは tan O 直線と軸の正方向とのなす角 (反時計 回りに測った回転角) を0とすると, 1の傾きは tan0 (ただし, 0≠90° である. (高崎経済大 (=tana) 図1 図2 Ay 傾きm2(=tanβ) 傾き m 傾きtane 84 O a B 軸に平行 tanβ-tana tan0=tan(β-α)= m2-m1 1+tan βtana 1+m2m1 また,m と 0からm2をとらえることもできて, m2=tan (α+0)=- 1-m₁tan なる.ただし直線がy軸に平行なときや, 2直線が垂直 (mm2=1) のときは使えないことに注意. 13円 8 tana +tano 1-tana tan m1 +tan と 解答 曲 To (ア) 右図のように,回転角α,βを定めると tana-tanβ tan0=tan (α-β)= 1+tanatan B 565-6 12 1 3 1+ 13 1/ 1 - 12 =1 0 =π/4 (イ) x軸の正方向から19 a B0 X y=-- 12 x-2 x-3y+5=0のとき, 5 y x+ x+2y+4=0のとき, y=- X- 2 tana= 1 3' tanß=-1 2

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