解説は書いてありますが、sin とか cos とかまだ習ってないので、sin とか使わないver の途中式教えてください！

図のような, 水平となす角が30°のなめらかな斜面 AC がある。質量40kgの物体を斜面上でゆっくりと AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.8 m/s として,次の各問に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力の大きさは何Nか。 (2)Fがした仕事は何か。 (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 指針 (1) 「ゆっくりと引き上げた」 とは, 力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て,Fの大きさを求める。 (2)(3) W=Fxcose」 を用いる。 解説 (1) 物体にはたらく力は、 図のよ うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか ら、 F=mgsin30° =40×9.8× 2 =1.96×102N 2.0×102N ③③ N mgsin30° mgcos30° 130° 30° mg A 130° 10m F 基本問題 129 C B (2)物体は,力Fの向きに10m移動しているの で、仕事は, W= (1.96×102 ) ×10=1.96×10°J 2.0×103J (3) 重力と物体が移動する向きとのなす角は 120°である。 重力がする仕事 W' は, W'=(40×9.8)x10xcos120° =-1.96×103J - 2.0×10 J 別解(3) 重力は保存力であり、その仕 事は、重力による位置エネルギーの差から求め られる。 点Aを高さの基準とすると,点Cの高 さは10sin30°=5.0mであり,仕事 W' は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 =-1.96×10 J -2.0×10J

高校物理　75番の(3)と79番鉛筆で波線引っ張った部分の解説がわかりません。教えて欲しいです。

54 第1章 物体の運動とエネルギー 75 仕事率 重力加速度の大きさを 9.8m/sとして、次の仕事をそれぞれ求める (1) クレーン車が質量 2.0×102kgの物体を,一定の速さで35秒間に10m持ち上げ たときの仕事率 2) 自動車が1.5×10°Nの推進力で,一定の速さ 18m/s で走行したときの仕事率 773) 50kgの人が,1.0 分間に高さ12mの階段を一定の速度で上がったときの仕事 ヒント (3)この人は自分にはたらく重力に逆らって12m移動する。宝一高 ➡1 9102 運動エネルギーと仕事 図のように,斜面上に質量 76 3.0kg の台車を置き, 速さ2.0m/sですべらせたところ, ある時間が経過した後に, 台車の速さが6.0m/sになった。 この間に,台車にはたらく合力がした仕事はいくらか。 ➡2 77 ヒント 台車の運動エネルギーの変化) = (台車がされた仕事 ) 9/10 2.0m/s さ6.0m/s 18 ●運動エネルギーと仕事 質量 2.0×10-2kgの小球が, 厚さ 3.0kg # ST 2\m0.0.10m 0.10mの鉛直に固定された木材に,速さ 3.0×102m/s で水平に打ち こまれ、木材を貫通した直後に 1.0×10m/sの速さになった。 木材 の中を進む間, 小球は木材から一定の大きさの抵抗力を, 運動の向き と逆向きに受けるとする。 また, 重力の影響は無視できるものとする。 (1) 小球が木材を貫通するまでに、木材の抵抗力が小球にした仕事はいくらか。 T(2) 木材の抵抗力の大きさはいくらか。 OS ヒント (1) (小球の運動エネルギーの変化)=(小球がされた仕事 ) 223 ・木材 ➡2 NET 78重力による位置エネルギー 崖から10m上の塔の屋上には 質量 2.0kgの物体Aがあり, 崖から15m下の水面には質量面 4.0kgの物体Bが浮かんでいる。 重力加速度の大きさを 9.8m/s20 とする。 AQ 塔 10m 崖 (1) 水面を基準にとるとき, A,Bの重力による位置エネルギーは それぞれいくらか。 15m B (2) 崖を基準にとるとき, A, B の重力による位置エネルギーはそ れぞれいくらか。 -2 水面 79弾性力による位置エネルギー 図のように, 一端を壁 ヒント 重力による位置エネルギーは,基準のとりかたによって正にも負にもなる。 駐車 車 に固定したばね定数 3.0 × 102N/m の軽いばねの他端に物体 をつけて,この物体を水平方向に手で引く。 00000000 (1) ばねを自然の長さから10cm伸ばすとき, 物体がもつ弾性力による位置エネル ギーはいくらになるか。 また,このときに手が加えた力がした仕事はいくらか。 2)このばねをさらに10cm伸ばすとき、物体がもつ弾性力による位置エネルギーは いくらになるか。 また、このときに手が加えた力がした仕事はいくらか。 ➡2 ヒント 弾性力による位置エネルギーは, 弾性力に逆らって加えた力のした仕事に等しい。

⑷でどうしてX軸方向の運動方程式しか成り立たないのか、Ｙ軸方向のことは考えないのかというのと、 どうして重心で考えているのかがよくわかりません

34円運動 万有引力 ◇47. 〈半円形状の面にそった円運動〉 図のように, 半径Rの半円形のなめらかな面を もつ質量Mの台が水平でなめらかな床面上に固 定されている。 半円形の端点Aから質量mの小 A m 0 R 0 物体を静かにはなす。小物体の位置を,小物体とRsing 円の中心を結ぶ線分と水平線 OA がなす角度 0. 0で表す。 また、床面には水平方向右向きにx軸 をとり、半円形の最下点の位置を x=0 とする。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答え よ。 (1) 小物体が角度0の位置を通過するときの速さ」 を求めよ。 M x 0 (2) このときの小物体が台から受ける垂直抗力の大きさ N と, 台が床面から受ける垂直抗力 の大きさFを,R, M, m, sine, gの中から必要なものを用いて表せ。 また, 横軸に角度 0,縦軸にNとFをとり, Nは実線, Fは破線としてグラフをかけ。 グラフでは, とし、適切な目盛りを振ること。 次に,台の固定を外して小物体をAから静かにはなす。 M = =4 m >+ (3) 小物体が角度の位置を通過するときの速さと,台の速さ Vを,R, M, m, sin 0, X gの中から必要なものを用いて表せ。 このときの小物体の水平方向の位置 x2 と, 半円形の最下点の水平方向の位置 X を R, M, m, cose を用いて表せ。 〔23 電気通信大] 必解 48. 〈ケプラーの法則〉

(3)の運動エネルギーの総和の問題で、なぜ2枚目のように解いてはいけないのですか。A,B,C,D全て同じ速さだと思うのですが...

必解 30. <あらい板上の物体の運動〉 物体 D (2m) 物体A(2m) 物体B(3m) 机 物体 C (m) 図のように, 水平な机の上に直方体の物体Aを置 その上に直方体の物体Bをのせる。 Bには物体 Cが, Aには物体Dが,それぞれ糸でつながれてお り,CとDは, 机の両側にある定滑車を通して鉛直 につり下げられている。 A, B, C, Dの質量は,そ れぞれ, 2m〔kg〕, 3m[kg], m 〔kg〕, 2m [kg] であ る。机とAの間の摩擦はないが, AとBとの間には摩擦力がはたらく。 初めにAとBを手で 固定してすべてを静止させておき, 静かに手をはなして運動のようすを観測する。 運動は紙 面内に限られるものとし, また観測中にBがAから落ちることや, Aが机から落ちることは ないものとする。滑車はなめらかで軽く, 糸は軽くて伸び縮みせず、たるむことはないもの とする。空気抵抗は無視し, 重力加速度の大きさをg 〔m/s'] として次の問いに答えよ。 BはA上をすべらずに,Aといっしょになって机の上を左へ運動する場合について考える。 (1) このときのAの加速度の大きさを求めよ。 (2)このときのAとBの間にはたらく摩擦力の大きさを求めよ。 (3)Dがん 〔m〕だけ落下したときの, A, B, C, D の運動エネルギーの総和を求めよ。 次に,Bは机の上の同じ場所に静止したままで, Aが左に運動する場合を考える。 (4) この場合の, AとBの間の動摩擦係数を求めよ。 (5)Dがんだけ落下したときの, A, B, C,D の運動エネルギーの総和を求めよ。 最後に,Aは左へ運動しBが右へ運動する場合を考える。ただし、このときのAとBの間 の動摩擦係数を1/3として、次の問いに答えよ。

(4)の解説についてわからないところがあります。 どうして 0=mv^2/2-mgx+kx^2/2になるのですか。

が自然の長さとなるように, 板を用いて物体を支える。 ばねが 自然の長さのときの物体の位置を原点として,鉛直下向きを正 とするx軸をとり, 重力加速度の大きさをgとする。 162.弾性体のエネルギー■ 図のように, ばね定数kのばねの 162.弾性体のエネルギー■図のようにぼうき粉もの代わ 上端を天井に固定し,下端に質量mの物体を取りつける。 ばね 自然の 長さ 0000000 物体 (1) 板をゆっくりと下げ, 物体からはなれるまでの間で, 物体 板 が受ける垂直抗力の大きさと位置xとの関係をグラフで示せ。 (2) (1)の場合において, 板が物体からはなれるときの物体の位置x を求めよ。 ばね 0 (3) 板を急に取り去った場合, ばねの伸びが最大となるときの物体の位置 x を求めよ。 (4) (3)の場合において, 物体の速さが最大になるときの物体の位置xと,そのときの 速さをそれぞれ求めよ。 (拓殖大改) 例題12)

答えを教えてほしい。

図6 8. 図7のように, 長さ L[m]の糸の一端に質量m[kg]のおもりをつけ、他端を天井に固定する。 糸がたるま ないようにおもりを点Aから、糸と鉛直方向とのなす角が60" となる点Bまでもち上げ､静かにはなし た。重力加速度の大きさを g[m/s2] とし､点Aの位置を重力による位置エネルギーの基準点として次の各 問に答えよ。 空気抵抗や、糸にはたらく摩擦力は無視できるものとする。 B. 6 A 図8 図 7 (1) 点AB間の高さを、Lを用いて表しなさい。 【知3点】 (2) 小球が点Bにあるときの重力による位置エネルギーを求めなさい。 【知3点】 (3)小球が点Aにあるときの速さをv[m/s]としたときの運動エネルギーを、 m、 vを用いて表しなさ い。 【3点】 (4)小球が点Aにあるときの速さv[m/s]を、m、 【3点】 (5) 続いて点Aを通過した後の様子を図8に示した。 図8のように糸と鉛直方向とのなす角が45°となる 地点を点 C とする。 小球が点Cにあるときの位置エネルギーを、 m、g、Lの中から必要なものを用 いて表しなさい。 【知3点】 (6) 小球が点Cにあるときの運動エネルギーを、 m、g、Lの中から必要なものを用いて表しなさい。 【3点】 (7) 空気抵抗や糸の摩擦などを考慮すると、小球が点Aにあるときの速さはどうなるか。 (4)と比較して、 「大きくなる｣、「小さくなる｣ 「変わらない」 の3つの内から適するものを選んで解答欄に書きなさ い。 【知2点】 g、Lの中から必要なものを用いて表しなさい。

(3)と(10)の解法教えていただきたいです！

(3) 鉛直上向きに初速度 9.8m/sで投げ出された物体の速度が鉛直下向きに 19.6m/s となるのは投げ出した地点から何m下になるか求めよ。 (4) 静止していた質量10kgの物体に右向きに40Nの力を加え続けた。 この物体に生 じる加速度の大きさは何m/s2 か求めよ。 (5) 質量10kgの物体が速さ3.0m/sで進んでいるときの運動エネルギーを求めよ。 (6) 水平な床を進む物体に一定の力を加えたところ、 物体の運動エネルギーが40J から 10J に変化した。 物体がされた仕事を答えよ。 (7) (6) の場合、 加えた力の向きは物体の進行方向に対して 【 ① 同じ ②垂直 ③ 逆】 向きであると考えられる。 条件に合うものを①~③のうちから一つ選べ。 (8) 重力による位置エネルギーの基準点を地表におく。 質量10kgの物体が地表から 10mの高さにいるときの重力による位置エネルギーを求めよ。 (9) ばね定数 60N/mのばねが自然長から0.2m伸びているときの弾性力による位置エ ネルギーを求めよ。 (10) あらい水平面に質量50kgの物体が静止している。 この物体に水平方向に98Nの 力を加えると動き始めた。 ふたたび物体を静止させた後に物体に水平右向きに60Nの 力を加えた。 このときに物体にはたらく静止摩擦力を求めよ。 静止摩擦係数を0.20 と する。

この問題の(2)の解き方が分かりません、、、

長さlの糸に質量mのおもりをつけた振り子がある。 59. 力学的エネルギーの保存 糸が鉛直方向と 30° をなす位置からおもりを静かにはなした。重力加速度の大きさをgとする。 (1) はじめの位置において, おもりがもつ重力による位置エネルギーUを求めよ。ただし,お もりの最下点を位置エネルギーの基準とする。 (2) おもりが最下点を通過するときの速さを求めよ。 2 = l = √√3 = x V = mghry ~ =mge((-2²) (² 719 2x = √31 X = √Bl l. l. 1 (( - ) 3 JAN 3154 Me R$ 0049 し 30%3 l-12l o mal 12 (1) mg/(1-1/2) 2) [2g|(1-4/²) 例題25 に達してから 0.7 大きさを9.8m/s (1) 物体がAから (2) 物体と水平 62.7

(1)と(2)の解説お願いします🙇‍♀️✨️

103 自由落下とエネルギー 地上んの高 さにある物体が, 時刻 t=0 から自由落下する とき. 次の各エネルギーは時間とともにどの ように変化するか。 右のア~キのグラフのうち から1つずつ選べ。 (1) 運動エネルギーK (2) 重力による位置エネルギーU ( 地面基準) (3) 力学的エネルギーE 0 アイ t 0 キ カオ I

高校の物理の問題です。 写真の(2)と(3)の解き方がわからないので、途中式と答えを教えてください。 よろしくお願いします。

【4】重力弾性力と力学的エネルギ ばね定数 49N/m の軽い ばねを天井からつるし, その先端に質量0.50kgの おもりをつなぐ。 おもり をつりあいの位置から鉛 直下向きに 0.10m 引いて, 静かにはなした。 重力加 速度の大きさを 9.8m/s2, おもりをはなした位置を 重力による位置エネルギーの基準として,次 の各問に答えよ。 (1) おもりを 0.10m 引いたとき, ばねの伸び は何か。 0.10m つりあい の位置 (2) 静かにはなした直後の, おもりの力学的 エネルギーは何Jか。 (3) おもりが達する最高点は,はなした位置か ら何mの高さか。