この⑴なんですけど、答えの図で人が下向きに引っ張っているT Nはどこに行ったのでしょうか。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

<思考> 79. 力のつりあい■重さ W [N] の人が, w〔N〕の台の上にのり, 図のように,滑車を使って台といっしょに自分自身をもち上げ ようとしている。 ただし, W>w とする。 (1) 人がひもを大きさ T 〔N〕の力で引くとき, 台が地面から受 ける垂直抗力の大きさNは何Nか。 (2) 台が地面からはなれるには, Tをいくらよりも大きくす ればよいか。 地面 W(N) toíN

この問題の⑵の解説のところに垂直抗力は受けないと書いてあるのですが、接しているのになぜ受けないのですか。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

70. 弾性力と垂直抗力 図のように, ばねの一端を 内壁がなめらかな箱の中につけ, 他端におもりをつ ける。 箱を水平に固定した状態で, おもりを10N の力で水平に引いたところ, ばねが10cm 伸びた。 重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。 00000000~49cm (1) ばねのばね定数を求めよ。 (2) 箱の左側をもってゆっくり傾けると. ばねはしだいに伸び.30°傾けたとき, 伸びが 49cm となって, おもりは箱の内壁にちょうど接した。 おもりの質量を求めよ。 (3) 箱を鉛直に立てたとき, おもりが内壁から受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 内壁

バネの問題で運動方程式は全て立てたのですが、(2)はどれを使って解けばいいのか分かりません。 よろしくお願いします

運動方程式より、 y A:x: maa-kol-lo)+magsino-① y: maa = N-magcoso.② ing B:x:mBa=megsino-k(l-lo) ③ to y: MB Q = N - MB COSO 9..... 学 力学Ⅰ 唄目標時間: 10 分 2 いろいろなカ 物体AとBがばねで結ばれ斜面上にある。 物体Aと斜面の間には摩擦がはたらき、 その静止摩擦係数をμA とする。 物体 B は斜面上を滑らかに移動できるとする。 物体 A の質量を ma[kg] 物体B の質量を m[kg]、重力 加速度の大きさを g[m/s']とし、 ばねの自然長を Io[m]、 バネ定数を k[N/m]とし、 ばねの質量は無視できるとする。 以下の問いに答えよ。 felm] 1240018 >35118 A PASKOTAL ŤASIUM $SÉXOROFESOS 20 B ww ○ (1) 図のように、斜面の傾きが0のとき、 ばねの長さがI[m]となり、物体Aと物体Bが斜面上で静止していた。 物体Aに働く摩擦力と垂直抗力Nを求めよ。 (2) バネの長さを求めよ。 (3) (1) の静止状態から、斜面の傾きを少しづつ増加させた。傾きが 0mのとき、物体Aが動き始めた。 20 M ŠÉstodośn PXAXC8A4 (1) tan 0 m を求めよ。 k(l-lo).

(2)の問題でF≦umgなのは分かるんですけど、最終的にu＞l／２ｈと ≧出なくなる理由が分かりません。Tとのモーメントを考えて回転する場合なので=は含んでは行けないと先生に言われましたがイマイチ腑に落ちませんでした💦教えてください🙇‍♀️🙏

0 は水平 基本例題6 物体が傾く条件 図のように,質量がmで, 縦, 横の長さがん, lの直方体の一 様な物体を水平であらい床の上に置き, 物体の上端に糸をつけ て水平に引く。重力加速度の大きさをgとする。 (1)引く力の大きさがTをこえたとき, 物体は床の上をすべる ことなく図の点Pの位置を軸に傾き始めた。Tを求めよ。 (2)(1)のようになるための床と物体の間の静止摩擦係数μの条件を求めよ。 22 15. 端は h Cに 棒は 指針(1)物体が傾き始めるとき, 物体の底面は床から浮き上がるが,端の点Pだけは床に接した ままである。このとき, 垂直抗力カNと静止摩擦力Fの作用点は点Pにある。 (2)傾き始めるときの静止摩擦力Fが, 最大摩擦力 μNより小さければよい。 11 解答(1) 物体にはたらく力は図のようになる。物体 鉛直方向の力のつ りあいより 水 は点Pの位置を軸に傾き始めるので, 垂直 抗力Nと静止摩擦力Fはともに点Pにはた らく。点Pのまわりの力のモーメントのつ りあいより IN N-mg=0 よって N=mg 物体が床の上をす べることなく傾き 始める条件は な 2 P F mgy ×6u -Txh=0 よって ア= 2 mgl 2h (2) 水平方向の力のつりあいより F<uN よって mgl <μXmg 2h T-F=0 よって F=T=ト mgl 2ん したがって μ>- 1 2h

摩擦の向きに加速してるんですか？この問題よくわからん、、、、、、教えてクレメンス

例題 2 粗い水平面上の運動O 物体が粗い水平面上を運動している。動摩 擦係数が0.40 のとき,物体に生じる加速 度の大きさは何m/s? か。ただし,重力加 速度の大きさを 9.8m/s? とする。 例題 質量 45.0 と一 は さ 物体が受ける動摩擦力プ[N]により, 加 解法 速度が生じる。 加速度a 垂直抗力 N 速度 動摩擦力f 粗い面 V重力 mg よ 動摩擦係数を ', 物体が受ける垂直抗力を N[N] とすると,動摩擦力fは f=μN となる。また,垂直抗力 Nは重力とつりあってい るので,質量をm[kg], 重力加速度を g[m/s?] とすると,重力は mgとなる。 よって, 動摩擦力 fは 『=μmg となる。運動方程式を立てると ma=μmg となり,加速度aは a=μg となる。=0.40, g=9.8m/s? を代入して a=0.40×9.8 m/s?=3.92 m/s?=3.9m/s? 圏 3.9m/s? T 確

河合塾 模試過去問 円運動の問題です。 14番の問題で、遠心力と静止摩擦力がつり合っているというのがよく分かりません。そもそも円運動においての静止摩擦力のイメージがつかないので、解説よろしくお願いします。

物理 第2問 次の文章(A·B)を読み, 下の問い(問1~4〉に答えよ。 (配点 28) A 図1のように, 自然の長さ ばね定数為の軽いばねの一端をなめらかに同 転できる支柱に取り付ける。ばねの他端には質量mの小球を取り付けて, なめ らかな水平面上に置く。ばねの長さをにして小球にある初速度を与えたとこ ろ,小球は支柱を中心にした半径Lの等速円運動をした。 ばね 支柱 -Po0000000000000000-○小球 L 水平面 図 1

大きい問題の1、2、3、4が全部わからないので分かりやすくお願いします

基 本 問 題 演 習 (kg), 重力加速度の大 の重力加速度の大きさ 県なり,たとえば,北極 1図のように,水平面上に質量Mの物体Mと,質 田 ヒント そ→(1)は,鉛直上向きを正と るとなされているから, 力ロ 符号も考えて書くこと。大 量mの物体 mが重ねて置かれている。その物体に 働く力を図のように描いた。Njと N2はそれぞれ の物体に働く垂直抗力である。物体 Mとmは動か m N, mg し,通常はほぼ一定とし N。 ずに静止していた。重力加速度を g, 鉛直上向きを 正として,次の問いに答えよ。 (1) 物体 mのカのつり合いの式を書け。 M さだけではない。 される。基本的に, 地球 下方となる。 (3)は,大きさであること 注意。 (5)は,もし正しいとする らば,地面はこの2つの物 を支えるのに,下の物体 に働く重力と同じ大きさの で支えればよいことになる これは現実にはありえない Mg! べきことである。 (N] である。たとえば, 量は (2) 物体 m に働く垂直抗力 N」は何から与えられた力か。 (3) 垂直抗力 N」の大きさはいくらか。 (4)同様にして, 物体 M に働く垂直抗力 N,を考える。この N2は何から物体M に与えられた力か。 カ|(kg)である。 (5) 物体 M に働く垂直抗力 N。の値は Mg にならない。この原因は,働いている 力がすべて描かれておらず,省略されていたからであり,その結果,働いてい る力ですらもすべて描き入れなかったからである。力をすべて省略せずに正し とである。 (7)は,物体 mから物体 に与えられている力(m か Mへの作用)も考えること 位置でつり合った。この 用いて表すと,キ]と く図の中に示せ。 (6) 物体 M のカのつり合いの式を書け。 (7) 垂直抗力 N2の大きさの正しい値を求めよ。 ある。 2F キ k ある。ただし,重力加速 2 右図のように, 天井から細い糸の先端に質量 m の物体を結 んだひもをつるして静止させてある。物体からひもに働く力を T,ひもから天井に働く力をT2とする。重力加速度をgとし て、次の問いに答えよ。ただし, ひもは軽くてその質量は考え なくてよいものとする。 (1) 物体, ひも, 天井のすべてに働く力を省略せずに正しく図 の中に示せ。 (2) 物体の力のつり合いの式を書け。 (3)ひもに働いている力はいくつか。 *(4) ひもの力のつり合いの式を書け。 (5) 天井はいくらの力で引っ張られているか。 ヒント そ→(1)では,物体とひも, の重さに等しい。 と天井の間での作用·反 を間違いなく考えること (3)では,ひもは下に引 られるだけでは静止しな 落下していくことになる うならないためには一個 であるから,これに働く mg ;60° ということを考え T M Mg T=T sin 60° , は、

物理のエッセンスp.44-45のEX3で、床に摩擦がある時と無いときでＢが床から受ける動摩擦力が変化するのがよく分かりません。 詳しく教えていただきたいです。

IV 運動の法則 45 F 図AはBから動摩擦力 μmg を左向きに受 m ○m けるので 糸 A man=ー Lmg . aA=ーPg 仮りの姿 動摩擦力 M 一方,Bはその反作用を右向きに受けるので 4mg ) M mO B Map=4mg * ap=Lmg M ●M 動摩擦力の反作用 e Bの式を(m+M)ag= で始める人が非常に多い。Aが乗っていて重いと いう意識からなのだろうが, 運動方程式の質量の項は “注目物体の質量 だった! Bに注目しているからそれは Mなんだ。 Bに対するAの相対加速度αは α=an-ap=-m+M B上で止まるのは相対速度が0になるときだから のm F M M M F m 箱 Mg 44 上の図(b)および(d)で, m と面との間に摩擦があり,動摩擦係数をμとした ときの加速度aを求めよ。 Mu。 0= o+at より t= (m+M)μg Mv。 2(m+M)ug G相対加速度 を活用したい また, 0°-v%=2αl より 1=- 45* 質量 mのAとつり合わせるためにはBの質量 M。はいくらにすればよいか。 次に, Bの質量を M としたところ, Bが下がった。Aの加速度aおよび 糸Bの張力Sを求めよ。 2つの滑車は軽いものとす 定滑車 糸B ここで, oは相対初速度(3Dvo-0) として用いている。なお, AがB上で止 まった後は動摩擦力はなくなり, 2つは一体となって, ひo+aat=0+apt=_" の速さで床上をすべる。 -Vo 糸。 m+M 動滑車 る。 -糸Y ■B Miss 1= vot +ante としてはダメ。 Q^はB上での動きでなく床に対する動き を表しているからだ。運動方程式の加速度は地面に対するものだった! m 製トク Aの動きと比べると動滑車の動きは半分。 Sよっと一言 床に摩擦(動摩擦係数μ)があると, Bが床から受ける動摩擦力は いくらになるか分かるかな? μMg ? それともμ(M+m)g? この場合はμ(M+m)gが正しい。頭がこんがらがりそうだね。 動 摩擦力 μN は床からの垂直抗力Nで決まり, 上下方向では力のつり 合いが成りたち, N=(M+m)gとなるからなんだ。 床は2物体分 の重さを支えなければならない。一考えてみれば当然のことだね。 つまり, Aに比べてBは動く距離, 速さ, 加速度すべてが半分になる。 46* 質量 MのAに質量 m, 長さ1のロープを取り付 け,なめらかな床上をFの力で引っぱる。付け根か らx離れた位置でのロープの張力 Tを求めよ。 M X、 m F A utugS さあ,運動方程式も最終段階だ。次のケースで実力を試してみよう。 Q&A EX3 滑らかな床上に置かれた質量 Mの板B がある。質量 m の小物体 Aが速さ で飛 び乗り,Bの上を滑った。 それぞれの物体 Q この場合 Aは動摩擦力を左向きに受けるのは直感的に分かります。でも, 一般に,動いている板から受ける動摩擦の向きはどのように決めるのですか。 A 速度の向きと逆というのは固定面のときのこと。板が動いているときは, 板 に対する動き(相対速度)と逆向きと判断する。 もし, 相対速度が0なら静止摩 擦の話になる。動摩擦か静止摩擦かは, 地面に対する動きでなく, 接触面が滑 り合うかどうかで分かれるんだ。 m A の加速度を求めよ。また, AがBに対して 止まるまでの時間さとB上で滑る距離!を 求めよ。A, B間の動摩擦係数をμとする。 B M

なんでここがθになるんですか？

がAから受け ーからAには. であるから, 互 さは等しい。 こ ミーからAには を求める。 (法則 床から、 はたらく。 延直抗力 Nsin 物件 ぼすと 対して あって カーア B Neos A コは, 園ウのよ らはつり合って 二はたらく力は, らく垂直抗力(大きさ N) の反作用である。 ストッパーからAには をFとして," Aにはたらく力の水平方向のつり合いより, TAg 8 図 ウ =0- 重要 物 か,い も力オ 物体に 動を 物 も,4 ていた 成分に m 吉果より, s8 alcos うに,Bにはたらく力は, Aの斜面 (大きさ )と重力 (大きさ mg) の は水平右向きに等加速度直線運動をし Nocosd B Mising

図cのところに書いてあるように、おもりの速度がなぜv1となって、台車と球と一緒になるのかわかりません。どなたか教えてください。

*1a- 2) れば必 チェック問題3滑車と放物運動 やや難 15分 図のように,上端に滑車のつい た傾角30°の粗い斜面がある。質量 mの台車Aの上に質量 mの球Bを 乗せ,軽い糸で滑車を通して質量 4mのおもりCにつなげ, 全体を静 かに平板上に置いた。台車は, 動 V3の斜面上Lだけ登り,滑車に衝突すると,球はその L m (B mA C4m 30° 摩擦係数 ときの初速度で空中に飛び出していって最高点に達した。 (1) 球が飛び出す速さ v,はいくらか。 (2) 球が飛び出した位置からはかった, 最高点の高さん,はい くらか。ただし,最高点での球の速さは となる。 3 V3 N. 説(1) 速さを問うので, エネルギーで解 こう。まずは、動摩擦力から出してみよう。 図aで,台車と球の斜面と垂直方向の力のつ り合いの式により, 垂直抗力Nは N=2mg cos30° =/3mg よって,動摩擦力の大きさFは. 13 F -30° 2mg 図a F=YSN=×3 mg=mg…0 3 ここで、台車と球に注目して〈仕事とエネル ギーの関係)を立てると、「3要素」は(ばねナシ)。 (速さ0),(高さ0とする) (速さ),(高さはLsin30° L T FOr El 30° -L)で 高さ0とする 中 図b 0+(-F×L)+(張力T)×L= -2mv?+2mg× Lとなるね。 未知 この式からは求まるかい? 99 第8章 仕事とエネルギーの関係 ーa