(2 )なぜ自然長になった時、Aの速さもBと同じvになるのですか

うな関係式か (c) 小物体が斜面を下って静止するま その理由を説明せよ。 (d) Wi をm, vを用いて表せ。 また, x1 を v, g, μ'を用いて表せ。 [17 奈良女子大改] 小球A 小球B 123. 力学的エネルギーの保存 なめらか な水平面上に,一端を壁に固定されたばね定数 k [N/m〕 の軽いばねの他端に質量m[kg] の小 球Aが取りつけられていて, 小球Aに接して質量 3m[kg] の小球Bが置かれている。 水平面は,なめらかな斜面とつながっている。 AとBが接したままばねを自然の長さか らZ[m〕 だけ押し縮めた後,静かに手をはなしたところばねが自然の長さになった位置 でBはAから離れた。重力加速度の大きさをg 〔m/s'〕 とする。 (1) ばねを押し縮めるために加えた仕事 W 〔J〕 を求めよ。 (2) 小球Aから離れた直後の小球Bの速さv[m/s] を求めよ。 (3) 小球Bが離れた後, ばねの伸びの最大値x 〔m〕 を求めよ。 (4) 小球Bが達する最高点の水平面からの高さん 〔m〕 を求めよ。 [17 東京農大 改〕 119 [ヒント] 122. (2) 動摩擦力が重力の斜面に平行な方向の成分より大きければ減速する。 123.(3X4)Bが離れてからは,A,Bそれぞれ別々に力学的エネルギー保存則の式を立てる。 m m m m m m m m m m m 立てられた軽い る。 その板の上 自然の長さ 直上向きを正 け板を押し下 動き始めた。 を考える。 (1) このばね (2) 板と小現 ける垂直 (3) ある位 れる瞬 (4) 小球は 位置 ( ヒント

物理の単振動についての質問です。 65の問2のイについてで、どうして周期Tの半分になるのか分からなかったので教えていただけると嬉しいです。

42 仮説を立てることができる。 65 粗い水平面上の単振動 4分 ばね定数kの軽いばねの一端に 質量mの小物体をとりつけ,粗い水平面上に置き,ばねの他端を 壁にとりつけた。図のようにx軸をとり、ばねが自然の長さのと きの小物体の位置を原点とする。ただし,重力加速度の大きさ をg, 小物体と水平面の間の静止摩擦係数をμ, 動摩擦係数をμ' とする。 また, 小物体はx軸方向に のみ運動する。 問1 μmg_ 2k (2) μmg k 小物体を位置xで静かにはなしたとき, 小物体が静止したままであるような, 位置xの最大値 を表す式として正しいものを、次の①~⑦のうちから一つ選べ。 μ'mg ⑦ ③ ④0 ⑤ 6 2kk Book イ に入れる式の組み合わせとして正しいものを,下の①~⑧のう 問 問2 次の文章中の空欄 ちから一つ選べ。 問1のxMより右側で小物体を静かに はなすと, 小物体は動き始め、次に速度 が0となったのは時間が経過したと きであった。 この間に,小物体にはたら 力の水平成分F は, 小物体の位置を x とすると,F=-k(x-ア) と表さ れる。この力は,小物体に位置ア を中心とする単振動を生じさせる力であ る。このことから,時間はイと わかる。 ア 2μmg k . ② ③ 4 μ'mg_ 2k μ'mg 2k μ'mg_ 2k (17. μ'mg 2k イ m π T√ k m 25√ √ Th k k T√ m π 2πN 00000 k m μ'mg_ 5 ⑧ 00000 ア μ'mg k μ'mg k μ'mg k m μ'mg k 2u'mg m T√ R 2π₁ π 5 2π₁ m k k m k m (18. センター本試 [物理])

解説では、鉛直方向の力のつりあいで解いていて、その方法の方が簡単に解けることは分かったのですが、自分のモーメントを使ったやり方で答えが一致しない理由が分かりません。

10 長さがで質量Mの一様な棒ABのA端 を鉛直な粗い壁面に押し当て, B端を糸で結 び糸の他端をC点に固定する。 B端に質 量Mのおもり M をつり下げた状態で, 棒 はA点で壁に垂直になっている。 糸 BC と 棒AB のなす角度は30° であり,重力加速度 をg とする。 A点のまわりの力のモーメントのつり合いより, 糸の張力は (1) である。 また, A点での垂直抗力は (2) であり, 静止摩擦力は (3) である。 糸 30° B M Mをつり下げる位置をB点からAの方にゆっくり移動していくと, MがB点からx離れたPの位置に来たとき棒のA端が滑り始めた。 壁 面と棒の間の静止摩擦係数をμ, 壁面の垂直抗力をN とすると, 棒が 滑り出す直前では, 棒のB点のまわりでの力のモーメントのつり合い の式は,M,N,1, x, 9, μを用いて表すと 1/12Mgl+ (4) = 0 となる。 この式と水平方向での力のつり合いから、糸の張力はM, 1, x, g, μ を用いて (5) と表される。 そして, PB間の距離xは1,μ を用いて表すと(6) である。 (芝浦工大+東海大)

⑵の問題の解説の最後から2行目の「fを大きくしていくと，」から最後までの説明が理解できません。

121. 斜めに加えられた力と摩擦力■ 図のように, 粗い水平面 上に質量mの物体を置き, 鉛直と角0 をなす向きに,物体の上 面に大きさfの力を加える。 物体と面との間の静止摩擦係数を μ,重力加速度の大きさをgとして,次の各問に答えよ。 (1) 力の大きさfを一定にし, 0 をしだいに大きくしていった US $3407 とき,物体がすべり出す直前で が満たす式を求めよ。 m Using fli 10 froste f f mg mus fを大きくしても物体がすべり出さないためには、0がどのような範囲になければ ならないか。 tan が満たす条件として求めよ。 (広島国際大改)

1枚目…問題 2枚目…自分の解答 3枚目…解説 自分は力のつり合いからf1を求めたのですが、解説ではモーメントのつり合いからf1を求めています。僕の解答は間違っていますか？もし間違えていたら理由を教えて下さい🙇‍♂

33* 質量mの直方体Pが水平な床上に置かれている。 2 辺の長さはんとで、辺A(紙面に垂直) の中点に水平 左向きの力を加え、fを増していくとPは転倒しよ 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。 h P

Aの求め方について質問です (1)は動いておらず、摩擦力しかかかっていないため2.0a=摩擦力になると分かるのですが、(2)で反対方向に動いているのにもかかわらず2.0aA=摩擦力になっているのは何故ですか？ 3枚目に図で書いてあります。よろしくお願いします😭

7 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 0 = v -μgt ●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。 ゆえに, 注 最大摩擦力, 動摩擦力の大 きさは,物体にはたらく垂直抗 の大きさに比例する。 垂直抗 初の大きさは, その方向の力の ■り合いから求める。 μ'g 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 6171 72 B ていった。 3 (1) F の値が29.4N 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。 すべる前 (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。 511²128 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。. 例題 中 円 オ と ET (:

上と下の四角で囲んだ部分の計算のやり方が分かりません😭 お願いします🙇‍♀️

(1) AがBに対してすべり出す直前につい て考える。このとき、摩擦力は最大摩擦力 となり、大きさはμNになる。 A B の水 平方向の運動方程式 ma=F(右向きを正と する) と, A の鉛直方向の力 のつり合いより, A,Bの加 速度をα 〔m/s²] として, A 2.0a-f B: 3.0a =29.4 -f f=UN, N=2.0×9.8 これらの式を解くと, Mo=0.60 EF (2) F> 29.4〔N〕 より, AとBは異なる速度で動くので,摩 擦力は動摩擦力となる。 したがって, A, Bの水平方向の運 動方程式 ma=F(右向きを正とする) と, A の鉛直方向の力 のつり合いより, A,B の加速度の大きさをそれぞれ a [m/s'], ap〔m/s'] として A : 2.0a = 0.50N B:3.0a = 39.2 -0.50 N B 95 R 2 N 3.0 × 9.8N 2.0×9.8N f N N = 2.0×9.8 これらの式を解くと α = 4.9〔m/s'], ag=9.8[m/s']

2枚目の黄色い線のところがわかりません💦 どうしてそこがθ1になるんですか？

43 2物体のつり合い 図のように,あらい斜面の上に質量Mの物 体Aを置く。 Aには糸で質量mのおもりBがつながれ, Bは軽くて なめらかに回る滑車を通してつりさげられている。斜面が鉛直線とな す角(頂角)を0とし、 Aと斜面との間の静止摩擦係数を μ,重力加速 度の大きさをgとする。 はじめ, A は斜面上に静止しており、頂角0を徐々に大きくしてい くと,角度 めた。このとき,質量の比を01と2を用いて表せ。 Aは上向きにすべり始 を超えたときにBが降下し, A M [ 0 m) B ]

(2)がわかりません💦 2枚目が解説です。なんでAを引っ張ってるのにｙ軸方向に動かないんですか？

加速度の大きさ [ ] 速さ [ (3) F = 23 N の場合,A,B の加速度の大きさはそれぞれいくらか。 A[ S A (4) B が水平面から受ける力の大きさを求めよ。 35 重ねた物体の運動 図のように, なめらかな水平面上に質量 7.0 kg の板 B を置き、その上に質量 3.0kgの物体 A をのせる。Aと Bとの間の静止摩擦係数を0.50, 動摩擦係数を0.20 とする。 A を水 平方向右向きに F〔N〕 の力で引き続けた。 (1) F=4.0Nの場合、AとBは一体となって動いた。このとき,AとBの加速度の大きさと,AとB の間にはたらく摩擦力の大きさを求めよ。 → B AとBの加速度 [ ] 摩擦力 [ [1] (2) F の値を徐々に大きくしていく場合, AとBが異なる速度で動くようになるときのFの値を求めよ。 [ #] 1 ]B[e\8, [0510 TO ]

ωの式で、分子の60は何の値を示しているのでしょうか？ お願いします

202. 摩擦と向心力 粗い回転盤の上で,回転軸からの 距離が10cmのところに物体を置き, 円盤の回転数をゆ っくりと大きくしていくと, 毎分60回転をこえたとき, 物体がすべり始めた。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² として,物体と回転盤の間の静止摩擦係数を求めよ。 ヒントすべり始める直前で,物体は,最大摩擦力を向心力として等速円運動をしている。 10cm 例題26