写真の問題の(3)についてなぜ、①の式でPの速度uを マイナスの方向(負の値)にしないのですか？ (Pが左に動くのは自明だと思うのですが…)

EX 滑らかな水平面上に質量Mの球Q がばね定 数kのばねを付けられた状態で置かれている。 左から質量 m の球Pが速度v で進んできた。 (1) ばねが最も縮んだときのPの速度を求めよ。 0となるときだ。 し たがって,このときQの速度も”である。 運動量保存則より mv=mv+Mu (2) ばねの縮みの最大値を求めよ。 (3) やがてPはばねから離れた。 P の速度u を求めよ。 (2) 力学的エネルギー保存則より 1/2mv ² = 1/2mv ² + 1/ Mv² + 1/2kl² mvo= m P 2 1/2mv ²³ = 1/mu²+ + MU² m+M -Vo トク 2物体が動いているとき, "最も"は相対速度に着目 Qから見た Pの運動 Vo v=m u=m±M m+M mmmm M -Vo mM :. 1=₁₁√k(m+M) P.Qの速度は同 ちょっと一言 ここでQ上の人に保存則まで用いさせてはいけない。 保存則や TE 運動方程式は静止系(あるいは慣性系)で用いるべきもの。 ただし, 次章で扱う慣性力の効果まで考慮すれば加速度系で用い ることもできる。 2 g & D (3) Q の速度をひとすると 運動量保存則より mv mu+MU ...... ① ばねは自然長に戻っているから, 力学的エネルギー保存則より 相対速度 0 (m+M)u²-2mvou+(m_M)vo² = 0 Uを消去して整理すると 2次方程式の解の公式より -Vo u=vo とすると, ① より U=0 となって不適(ばねに押されたQは右へ動 いているはず) .. u=m-M m+M ゆる High (3) は P, Q がばねを介して緩やかな衝突をした後と見てもよい。エネル ギーを失わない弾性衝突だから, e = 1の式u-U=-(vo-0) ② わりに用いるとずっと速く解ける。

(g)について質問です。答えは正だったのですが、電場と逆向きに電子は動くので負になると思います。 何故正になるのでしょうか？

111. <導体中の自由電子の運動〉 断面積 S, 長さLの導体がある。 この導体には,電気量 -e の自由 電子が単位体積当たり個含まれるものとして,次の問いに答えよ。 (1) 図のように, 導体の両端に電圧 V を加えた。 (a) 導体内に生じる電場の大きさはいくらか。 その向きは図のA, B のいずれか。 (b) 自由電子が電場から受ける力の大きさはいくらか。 その向きは 図のA,B のいずれか。 (2) 自由電子は電場から力を受けるが, 導体中の陽イオンからの抵抗力を受け、この2つのカ がつりあって,自由電子は一定の速さで移動するとみなせる。 この抵抗力の大きさが自由 電子の速さに比例すると考え,その比例定数をんとする｡ 標準問題 (c) 自由電子の速さはいくらか。 (d)導体の断面を単位時間に通過する電子の数はいくらか。 (e) 導体を流れる電流の大きさはいくらか。 (f) オームの法則と (e) の結果を比較すると, 導体の抵抗はいくらになるか。 (3) 導体の両端に加えた電圧により生じた電場は、抵抗力に逆らって自由電子を移動させる 仕事をする。 この仕事は,導体から発生するジュール熱と等しくなる。 (g) 電場が1個の自由電子に単位時間にする仕事はいくらか。 (h) 導体から単位時間に発生するジュール熱はいくらか。 [17 福岡大 〕

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)

物理基礎、力のつりあいの問題です。 答えしか分からないので解説をしていただきたいです。

[10] 同じ質量m[kg]の物体 P, Q が軽いばねで結ばれ, 傾角30°のなめらか な斜面上に置かれている。斜面の下端には止め具Rがあり, Pは図のように R に支えられて静止しており, ばねの長さは[m]であった。 次に, Q を 斜面に沿って静かに引き上げたところ, ばねの長さがZ[m]になったとき にPがRから離れた。 重力加速度の大きさを g〔m/s2] とし,このばねの 自然の長さ [m]とばね定数k [N/m ] を求めよ。 mg lo= lit lz [h], k= ten ned, [N/m] 2 R mamma mi

回答(写真3枚目)のやり方も理解はできたのですが、写真2枚目の円板のようなやり方で解いて解説していただきたいです。

AX NEX 136. 切り取った立方体の重心■ 密度が一様で, 一辺の長さがL A to the lo の立方体の一部分を直方体形に切り取り,残った部分を物体Aと CLICs in する。 切り取った直方体Bの奥行きはL. 横の長さは高さは である。 図のように, Aを水平面上に置いて静止させた。 (1) Aの重心の位置は、Aの左端からどれだけ右にあるか。 L, を用いて表せ。 ++ (2) Z(切り取る横の長さ、高さ)を大きくしていくと,ある値をこえたとき,Aは静 止できずに倒れた。 7 を Lを用いて表せ。 (藤田保健衛生大改) 例題10 FLOOT L 1 1 1. B

なぜ(2)はy<hの関係があれば良いのですか？

発展内限 中 Q 地上からの高さんの点Pにある小球Bに向けて 同じ高さで距離だけはなれた点Qから,水平に小球 A 速さで小球を投げ出した。 小球Aが投げ出 されると同時に, 小球Bは自由落下を始め, 2つ の小球は点Pの真下の点Rで衝突した。 重力加速 度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 (1) 小球Aが点に達するまでの時間を求めよ。 (2) 地面に達するまでに2つの小球が衝突するためには、速さひ はいくらよりも大きく なければならないか。 PABESULUS EA ZJNTJXIIHE/H 指針 小球Aは,水平方向に速さひ。 の等速 直線運動をし、鉛直方向に自由落下と同じ運動を する。 (1) で求める時間は, 小球Aが水平方向に 距離だけ進む時間に相当する。 また, (2) では, (1)で求めた時間における小球Bの落下距離が, 距離んよりも小さければ衝突がおこる。 「解説 (1) 小球Aが, 水平方向に距離 Z だけ進むのに要する時間tは, I Vo (2) AとBが衝突するとき, Bの落下距離yは, (1)で求めた時間を用いて, t= Vo 1 TRE <h P \m \ | /y = 1/2gt² = 1/29 ( 1 )² = 200² a y= ..1 Vo 地面に達するまでに2つの小球が衝突するため には,y<んの関係があればよい。 式 ① から, gl² JER BT v> gle 2 An R g 2h 8√2h > 1 12v,² Q Poi 【Point 小球AとBは、 どちらも鉛直方向に 自由落下をしており, 衝突するまでの間,どの 時刻においても両者の高さは等しい。 したがっ て, Aが水平方向に距離だけ運動したとき, 衝突がおこる。

(1)が力学的エネルギーの保存の式で解けない理由を教えていただきたいです。 すごく初歩的な質問ですみません。 回答よろしくお願いします🙇‍♀️

43. 物体と動く台との運動 図のように,なめらか な斜面をもつ質量Mの斜面台が, なめらかで水平な床 の上に静止している。 この床の上を質量m (m <M) の 物体が速さで斜面台に向けて移動し、斜面を途中まで 上り 再び床の上にもどる運動を考える。 重力加速度の大きさはg とする。 物体が最高 点に達したときの水平面からの高さをH, そのときの斜面台の速さを Vとする。床と 斜面台の間に段差はなく, 物体はなめらかに斜面台上に移動し、斜面台から離れずに斜 面にそって運動するとする。 また, 物体と床および斜面台,床と斜面台の間の摩擦はな く, 物体や台の運動はすべて図に示される鉛直面内で起きるものとする。 次の問いに答 えよ。 m 床 M ↑ H (1) 物体が最高点に達したときの斜面台の速さVをm, M, v を用いて表せ。 (2) 物体が最高点に達したときの物体と斜面台の運動エネルギーの和をm, M, v を用い て表せ。 Ja EVO (3) 高さHM, m, v, g を用いて表せ。 (4) 物体が床の上にもどったときの斜面台の速さ V と物体の速さひ を,それぞれm. M, v を用いて表せ。 [18 工学院大 改]

高校物理の反発係数の問題です。 これは模範解答なのですが、yx’=yx になる理由がわかりません。

例題2 水平でなめらかな床に,小球が床面と60°の角をなす方向 ● から衝突し, 45°の角をなす方向にはねかえった. 小球と 床との間の反発係数はいくらか. y tan60°= ひき 60⁰ e = 450 | vy vy vy L₂₂ ひゃ! √3vx vx = Vx OLO vy ひx =13 = 1. vy= √3vx, vý' = Ux' Vx -1332 ton 45°= = vy ひぇ 0.58

未知数はNとSです。 sinとcosが入っていて、どう求めたらいいのかがわかりません。 誰か教えてください🙏

N+Scost = mg Ssing-mJl²=-2² w²

印が着いてるとこといて欲しいです 答えは上から 6×10の23乗 1.8×10の23乗 30 12×10の23乗 の-22乗です 途中の式もお願いします

= 60 131 次の各問に答えよ。 (1) 3.2gの酸素O2は,標準状態で何Lの体積を占めるか (2) 14gの窒素N2に含まれる窒素原子Nは何個か。 (3) 3.0×1023個の硫黄原子Sは何gか。 (4) 1.2×1023個のカルシウムイオンCa²+は何gか。 9.5gの塩化マグネシウムMgCl2 に含まれる陽イオンと陰イオンの個数の総和を求めよ。 (6) 分子1個の質量が5.0×10-23gである気体の分子量はいくらか。 (7) 標準状態での密度が1.25g/Lである気体の分子量はいくらか。 (8) 1.0molの二酸化炭素CO2には、何個の酸素原子〇が含まれるか。 (9) グルコース分子C6H12O61個の質量を答えよ。 72+12+ (10) 標準状態でH2560Lの中に含まれる分子は何個か。 SA 24 + 161 98 036 72 (2 96 FL 1 = 6.0x00² =