2番の問題がよく分かりません。 解説してください

基本例題 36 鉛直面 図のように、なめらかな斜面と半径rのなめらか な半円筒面が点Aでつながっている。 質量mの小 球を,点Aからの高さんの斜面上の点Pで静かには なしたところ, 小球は面にそって運動し, 最高点B を通過した。重力加速度の大きさをg とする。 (1) 点Bを通過するときの小球の速さを求めよ。 PP STA h P (2)点Bを通過するために, hが満たすべき条件を求めよ。 指針 最高点Bで受ける垂直抗力が0以上であれば,小球は点Bを通過できる。 解答 (1) 点Aを重力による位置エネルギーの 基準とし, 点Pと点Bの間で力学的 エネルギー保存則を立てると 0+mgh=12m+mg・2r よってv=√2g(h-2r) (2) 点Bで小球が円筒面から受ける垂直 抗力の大きさをNとする。 小球とと もに運動する観測者から見ると,点 Bにおいて小球には重力, 垂直抗力, 遠心力がはたらき,これらがつりあ っている。 したがって 2 m-N-mg=0 よって N=m_v2 r mg 2g(h-2r) =m r 0 ゼロ B m B V mg N -mg 0 =(2-5) mg N≧0 であれば,小球は A r N=(2h-5)mg =(275) mg20 ゆえに≧/2/2 面を離れずに点Bを通過できる。 したがって 5

教えて欲しいです。 電磁気の分野です。 1、2枚目は問題で、3枚目は解凍群です。

【4】 導 次の文章の空欄にあてはまる最も適した数式または語句を解答群の中から選びなさい。 図1のように、質量m,長さ1の導体棒ab の両端に質量の無視できる導線をつなぎ、固定さ れた水平な絶縁棒上の点c, 点dに巻きつけ, 導体棒ab が水平になるようにつるす。点cと点 dの間隔を1とし、導線 ac, bd の長さをともにする。また,aの最下点を原点Oとして図1 のように水平方向にx, y 軸を,鉛直方向に軸をとる。この装置をy軸の負の方向から見た様 子を図2に示す。 さらに、 図1の上部 線 ar か にあるように、抵抗値 R の抵抗,起電 力Eの電池、スイッチSからなる回路 を導線につなげる。 また、 図1,2のよ うに導線が鉛直方向となす角を0と し、矢印の向きを正とする。以下では 重力加速度の大きさをgとし,導体棒 と導線の抵抗 および回路abdc におけ る自己誘導は無視する。 また、導線は たるまないとし、絶縁棒と導体棒の太 さは無視できるものとする。 S p TR 9 E ZA 8 B 0 -a x 図1 d ZA r 0 図2 B a x スイッチSをq側に接続し,図1,2のように, z方向の正の向きに磁束密度の大きさがBの 一様な磁場 (磁界)をかけると、導線が鉛直方向と角度をなす状態で導体棒ab を静止させるこ とができた。このとき, 導体棒には大きさ (1)の一定の電流が流れるため、 大きさ (2)の力がx軸と平行に,x軸の (3) の向きにはたらく。 導体棒にはたらく力のつりあ いにより, はtando = (4)をみたす。

物理基礎の位置エネルギーです。 重力がおもりにする仕事を求める問題で 解説に AとBでの位置エネルギーの差が、重力がする仕事に相当する。というところが分かりません。 分かりやすく教えてください🙇

58. 仕事 長さ0.20mの軽い糸に質量 5.0kgのおもりをつけた振り子がある。図 のように,糸が鉛直線と60°の角をなす位置Aからおもりを静かにはなした。 重力加速 度の大きさを9.8m/s2 とする。 おもりがAからBまで移動する間に, 糸が引く力がおも りにする仕事 W [J], 重力がおもりにする仕事 W2 [J] をそれぞれ求めよ。 よっ たとき、ばねのもつ 0.20m 60° A 5.0kg 00000000

(2)(3)についてです。なんで力学的エネルギーの法則を使うと分かるんでしょうか。

54 54 第1編 運動とエネルギー 例題 25 力学的エネルギーの保存 ➡64,65 解説動画 ともになめらかな, 斜面 AB と水平面 BC がつながっており,点Cにばね 定数 50N/m の長いばねがつけてある。 2.5m 水平面 BC から 2.5mの高さの点Aに質量 2.0kgの物体を置き, 静かにす べり落とした。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とし, 水平面 BC を 高さの基準にとる。 B (1) 点Aでの物体の力学的エネルギーは何Jか。 (2) 水平面 BC に達したときの物体の速さは何m/sか。 (3) 物体がばねに当たり, ばねを押し縮めていくとき, ばねの最大の縮みxは何mか。 指針 (2),(3) 重力や弾性力 (ともに保存力)による運動では、力学的エネルギー (運動エネルギーKと位置エネルギー の和)は一定に保たれる。 すなわち K+U=一定 解答 (1) KA+UA=0+2.0×9.8×2.5=49J 2) 力学的エネルギー保存則により KB+UB=KA+UA よって 1/2×2.0×2+0=49 v²=49 ゆえにv=7.0m/s (3)(2)と同様に, K+U=KA+UA ばねが最も縮んだとき, 物体の速さは 0 であるから K = 0 なんでこの式 つかうか POINT ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー = 1/2m2 U=mgh ゆえに x=1.4m よって 0+1/2×50×x=49 2 49 7.02 *'-10-30.00 x2= == 25 5.02 ③弾性力による位置エネルギー =1/2/kx2

物理基礎です この問題がわかりません... 解説お願いします

類題4 傾きの角60°のあらい斜面上で,質量 1.0kgの物 体に斜面に沿って上向きに初速度を与えると,物体は斜面に 沿って距離 2.5m だけすべり上がり,いったん静止した。 こ の間に、物体の力学的エネルギーはどれだけ減少したか。た だし、物体と斜面との間の動摩擦係数を 0.40とし, 重力加 速度の大きさを 9.8m/s^ とする。 v=0 m/s Vo 2.5m 60°

物理の力学の問題です。 どのような考え方をして答えを導けば良いのか分からないので教えていただきたいです。 答えは9.8Nです。 よろしくお願いいたします。

問1 図のように, 4.0m離れた鉛直な壁1と壁2がある。 長さ2.0mの軽い糸1の 一端を鉛直な壁1に固定し,他端に質量 750gの小球を取り付けた。さらに, 長さ2.5mの軽い糸2の一端を小球に取り付け、糸1が壁1に対して垂直にな るように,糸2の他端を壁に固定した。 糸1が小球を引く力の大きさは 1 Nである。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 4.0m 壁1 糸 1 2.0 小球 1 の解答群 98 25 0.95 2 壁2 1 4.0 ② 7.0 (3) 9.8 4 28 (5) 56 (6) 49

(2)になんですが、なんでW=-Fxなんでしょうか。マイナスなんでつくんでしょうか。

52 第1編運動とエネルギー 例題 24 仕事と運動エネルギー → 60,61 あらい水平面上で質量4.0kgの物体を初速度 5.0m/sですべらせた。 物体と水平面と の間の動摩擦係数を0.20, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) この物体が止まるまでに,動摩擦力がする仕事 Wは何Jか。 (2) この物体が止まるまでにすべる距離 xは何mか。 指針 (1) 物体の運動エネルギーの変化が動摩擦力がした仕事に等しい。 (2) 動摩擦力の向きは移動の向きと反対なので, 仕事はW=-Fx 解答 (1)W=12mx02-12m²=0-122×4.0×5.02=-50J (2) 動摩擦力の大きさは F=0.20×(4.0×9.8)N AN Vo F W -50 「W=-Fx」 より x=- -=6.37...≒6.4m -F -0.20 ×(4.0×9.8) 解説動画 x mg

(1)なんですが、なんで0^2になるんでしょうか？

52 第1編 例題 24 仕事と運動エネルギー あらい水平面上で質量4.0kgの物体を初速度 5.0m/sですべらせた。物体と水平面と の間の動摩擦係数を0.20, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1)この物体が止まるまでに、動摩擦力がする仕事 Wは何Jか。 (2) この物体が止まるまでにすべる距離 xは何mか。 指針 (1) 物体の運動エネルギーの変化が動摩擦力がした仕事に等しい。 (2) 動摩擦力の向きは移動の向きと反対なので, 仕事はW=-Fx 語 (1) W=12mx02-123m²=0-123×4.0×5.02=-50J AN Vo (2) 動摩擦力の大きさは F=0.20×(4.0×9.8)N W 「W=-Fx」 より x=0.20× ( 4.0×9.8) -50 -=6.37...≒6.4m 60kg x mg 15.0m

問題集17についてです (4)の解答で①を代入してと書いてありますが、①は切断する前の関係なのになんで切断後も使えるんですか？

14 (イ) 糸yの張力はいくらか。 (ウ)Bが板を押している力はいくらか。 16 基 水平な床から 30°傾いた斜面上に 質量mの物体Pがあり, 質量Mの小 物体Qと滑らかな滑車をかいして糸で 結ばれている。 Pと斜面の間の静止摩擦 係数を / 動摩擦係数をとし、重 力加速度をg とする。 2/3 力学 15 (武蔵工大+北海道工大) 0=v+α'tz より 141 17 等速度運動 (等速直線運動) では力のつり合いが成りたつ。 浮力 (1) Aに注目すると T=mg (2) B に注目すると F=Mg+T= (M+m)g ... ① Mg, m P 130° 浮力の公式 F=pVg より V=F_M+m 浮力は周りの流体 の密度で決まる B T pg P (3)Aは初速での投げ上げ運動に入る。 地面の座標は x=-h だから,公式を用いて T A mg (1) PQ が静止しているためのMの範囲をm を用いて表せ。 (2)味からのQの高さをおとしごととして静かに放すと 下がり始めた。Pが滑車に衝突することはないものとする。 (7)Qの加速度の大きさと、Qが床にするときの速さ よ。 か を求め (イ) Q が床に達した後,Pはやがて斜面上で最高点に達して止まった。 Pが動き始めてから止まるまでに移動した距離とかかった時間 を求めよ。 -h=vto+(-9)to gt-2 vto-2h=0 この方法を 3- マスターしたい to >0より to = 1/1 (u+vo+2gh) 9 (4) 糸が切断された後の気球の運動方程式は, 加速度をαとして Ma=F-Mg を代入して a= g えるの 公式③より v₁²-v² = 2 ah .. U₁ = 02+2mgh V M -hmm (富山大 + 横浜国大) 18 (2) 17 質量 M の気球B (内部の気体も含む)が、質量 mの小物体Aを質量の無視できる糸でつるして, 定の速さで上昇している。 重力加速度をg とし 空気の抵抗および物体Aにはたらく浮力は無視でき るものとする。 (1) 右のようになる (Mg, N などの文字は不要)。 N = Mg cos 0 だから 垂直抗力N 空気抵抗力kv B Ma=Mg sin 0-Mg cos 0-kv ...⑰ (3) 等速度運動では力のつり合いが成りたつ。 斜面 方向について Mg sino=μMg cos 0 + kv 動摩擦力 μN A .. v= Mg k (sin0-μ cos0) ... ② 等加速度 重力 3 Mg ではない (1) 糸の張力Tはいくらか。 (2) 気球Bにはたらく浮力Fはいくらか。 また,外部の空気の密度を p とすると,気球の体積Vはいくらか。 物体Aが地面からんの高さになったとき,糸を切断した。 (3) Aが地面に到達するまでに要する時間toはいくらか。 (4) 糸が切断された後, 気球がさらにんだけ上がったときの気球の速 さひはいくらか。 (信州大 ) 別解 等速度では α=0 なので, ①よりを求めてもよい。 (4) t=0では,v=0 なので抵抗力はなく, 加速度を α とすると, ①より Ma = Mg sin 30°μ Mg cos 30° ...3 一方,図2の v-t グラフでは接線の傾きは加速度を表すから ao=3 [m/s] と分かる。 ③より (Mは両辺からカットして) 3= 3-10--10-3 2 2 5√3 15 =2√3 = 0.23 有理化すると 計算しやすい (5)図より終端速度はv=4 [m/s] だから, ② を用いて

⑴と⑵がわからないので詳しい図を教えて頂きたいです🙇‍♀️

V R 10 軌道 83点Pの位置に静止している観測者 の前を,振動数fの音波を発する音 源を備えた超高速列車が直線軌道を音 速Vの半分の速さ 12Vで通過して いく。 点Pから軌道までの距離を とする。 12 音源 2 観測者P (1) 観測者が聞く音の高さはどのように変化するか。 10字以内で簡潔 に述べよ。