物理　力学　モーメント この問題でなぜf1=Fとおかなきゃいけないのかがわかりません。動き出す直前のため最大摩擦力のf1=μNじゃないんですか？

33* 質量mの直方体Pが水平な床上に置かれている。 2 辺の長さはんと1で,辺A (紙面に垂直)の中点に水平 d左向きの力を加え, fを増していくとPは転倒しょ うとした。そのときの値を求めよ。 また, P と床 との間の静止摩擦係数μはいくら以上か。 f A h P

この問題の解き方が分からないです 解説、よろしくお願いします🙏

mgcosってこの時、①②のどちらですか？ 下か、横か

7 B 0 m B 図3-12 L N 0mg UN A m Lsine 基準点 m

なぜ①の式になるんですか？？ 距離が違うのでイコールにならないんじゃないんですか？

120 解答 (1) 床:3mg, 壁: 2mg (2) tan O 3tan O (+1) 3 MOD (1) Ante T A R 指針 人がはしごを登っていくと,下端Dが床から受ける静止摩擦 力は大きくなる。 はしごがすべる直前には,静止摩擦力は最大摩擦力 となる。はしごが受ける力を図示し,水平,鉛直方向の力のつりあい 式、下端Dのまわりの力のモーメントのつりあいの式を立てる。 解説(1)人が点に達したとき, はしごはすべり出す直前にある。 このときはしごの下端Dが床から受ける垂直抗力をN, 静止摩擦 0 力をF, 上端Aが壁から受ける垂直抗力をRとすると, はしごが受 ける力は図のようになる。 鉛直方向の力のつりあいから, 垂直抗力 N=2mg+mg=3mg … ① B 2mg L sine N mg A F 下端Dのまわりの力のモーメントのつりあいから, 3L coso D .85 -coso 3L 2mg× coso+mg× cos0=R×Lsin0 4 L 2 2mg R= ・② h tan 2 (2) 静止摩擦力Fは,水平方向の力のつりあいから, F=R ③ 式 ② ③ から, 2mg F=R= …④ tan 4 下端Dから2mg, mg, Rの作用線におろした垂 線の長さ(うでの長さ)は, 3L cosl.1/coso. 4 はしごがすべり出す直前では,静止摩擦力は最大摩擦力となる。 はし ごと床との間の静止摩擦係数をμとすると,F=μNの関係式が成り 立つ。これに式 ①, ④を代入すると、受 Lsine である。 2mg 重心 tan =x3mg "=- 3tan0 大 UC

遠心力FはわかりましたがSの式の意味がわかりません教えてください 例えばF cosθがどこのことを表しているのかわかりません

82 第1編■力と運動 164円錐容器の側面での等速円運動 図のように、底面と 側面とのなす角度が0の円錐を水平面に置き、円錐の頂点に長さ 1の糸の一端を結び、糸のもう一端に質量mの小さな物体を固定 する。側面と物体の間にはたらく摩擦力はないものとし,重力加 速度の大きさをg とする。 (1) 物体に速度を与えたところ, 物体は側面上をすべりながら角 物体 速度で等速円運動を始めた。 物体とともに運動する観測者から見るとき, 物体に はたらく遠心力の大きさF, 糸が物体を引く力の大きさS,および側面が物体に及ぼ す垂直抗力の大きさNを求めよ。 (2) 角速度を徐々に大きくしていったところ, 物体は側面上をすべることなく, 等速円運 動を始めた。 このときの円運動の周期Tを求めよ。 例題 35,169,170, 174

解答を見たのですが、(2)の最後の式の解き方が分からないので教えてください

基本例題 22 力学的エネルギーの保存 →104~108 解説動画 質量mの小球を軽いばねでつるしたところ, ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。このときの小球の位置を点Pとする。重力 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数km,d, gで表せ。 (2)ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ, 静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さをm,d,g で表せ。 eeeeeee 指針 (2) 点Qと点Pそれぞれについて, 1 運動エネルギー, ②重力による位置エネルギー, ③弾 性力による位置エネルギーを考え, 力学的エネルギー保存則の式を立てる。 mg 解答 (1) 力のつりあいより kd-mg=0 よって k=- d (2)点Pを重力による位置エネルギーの基準とする。 点 Q, P間での力学的エネルギー保存則より 0+mgd+0=1/23m+0+1/12/kd2 POINT 0000000 伸び 伸び d T -OQ eeeeeee 伸び Pkd d 速さ PO mg (1)の結果を代入して, vについて解くと mg × mgd=123m 1/12mo + 1/2xmlxde よってv=vgd ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー ③ 弾性力による位置エネルギー K=1/12m02 U=mgh U=1/21kx2

この問題の(2)がよく分かりません。自分は写真のように解いたのですが違いました。どなたか教えて欲しいです🙏

KB+UB=KA+UA よって 1/2×2.0×+0=49 v²=49 ゆえにv=7.0m/s 49 7.02 2 ゆえに x=1.4m x²= 25 5.02 基本例題 22 力学的エネルギーの保存 質量mの小球を軽いばねでつるしたところ, ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。このときの小球の位置を点Pとする。重力 104~108 解説動画 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数km,d, g で表せ。 2) ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ、静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さ”をm,d,g で表せ。 mmmmm Pom 指針 (2) 点Qと点Pそれぞれについて ①運動エネルギー, ②重力による位置エネルギー, ③弾 性力による位置エネルギーを考え, 力学的エネルギー保存則の式を立てる。 した。 基本 マ 解答 (1) 力のつりあいより kd-mg=0 よってk=mg d (2)点Pを重力による位置エネルギーの基準とする。 点 Q, P間での力学的エネルギー保存則より 伸び 伸び 0+mgd+0=1/23m+0+1/23kd (1)の結果を代入して, vについて解くと kd 29 PO mg mgd=1/12m+1/2xmxd よって v = √ =√gd eeeeeee 伸び 指 速さ 速 POINT ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー ③弾性力による位置エネルギー K = 1/1 mv² U=mgh U=-kx2 2

この青線の計算方法が分からないので教えてほしいです。

(1) 弦の張力の大きさをS[N] とすると, -0.70 m─| おもりにはたらく力のつりあいから A S=5.0×9.8= 49 N 弦を伝わる波の速さをv [m/s] とする B S S と,v= から, 5.0×9.8N 49 ひ =√7.02×10=7.0×102 1.0×10 -4 7.02 × 10=7.0×102m/s 答 7.0×102m/s

94番(1)の問題で運動方程式を使えないのはなぜですか？

知識 93.摩擦角長さ50cmの粗い板の上に物体を置き,図平 のように、板の一方をゆっくりともち上げていったとこ ろ, 板の端の高さが30cmをこえたとき, 物体は板の上線) をすべり始めた。 物体と板との間の静止摩擦係数はいく合 らか。 例題13 150cm 20cm もち 知 30 97. 水 cm た金 ●ヒント すべり出す直前 (高さが30cm のとき), 物体は最大摩擦力を受けてつりあっている。 [知識] 物体に、次のようにな合 94. 動摩擦力 粗い水平な台の上を,質量 10kg の を1 9.8m (1) (2) 60N 5.0s 98. 物体が初速度20m/sで右向きにすべり始め, 5.0S- 後に静止した。重力加速度の大きさを9.8m/s2, こ の間の運動は等加速度直線運動であったとする。 20m/s 0m/ |10kg| し (1 (1) 物体が運動している間の加速度を求めよ。 (2) すべり始めてから静止するまでに, 物体がすべった距離は何か。 (3) 物体にはたらいた動摩擦力の大きさと, 物体と台との間の動摩擦係数を求めよ。 ヒント (3) 動摩擦力の大きさを求めるには, 運動方程式を利用する。 知識に 95. 摩擦のある斜面上の運動 水平とのなす角が30℃の 粗い斜面上で, 物体を運動させる。 物体と斜面との間の 動摩擦係数をμ'. 重力加速度の大き (2 (: S 99

3番の問題です。 解説の右側にあるvを変えるとrの値も変化するもあるのですがなぜですか？

(3) このばねのは 156 円錐容器の内側での等速円運動 内面がなめらかで すりばち形をした器の中で, 質量mの小さい物体がすべりなが ら、水平面内の等速円運動をしている。 円錐の母線が水平面と なす角を 0, 重力加速度の大きさをg とする。 (1)円運動の速さと軌道の半径の関係を求めよ。 (2) この円運動の周期Tをg, r, 0 を用いて表せ。 (3)円運動の速さを2倍にしたとき,円運動の周期は何倍にな 例題 35,169,170, 174 るか。