囲っているところの式変形を教えてください。

VS COS 次に,D→Cに要する時間 Tbc を求めるため, 長さ DC を求める。DC は速 さv-vssinOで TAD の間に進む距離に等しいので DC (v vs sine) TAD W =(v vs sin 0). VS COS このDCを速さ us-vで進むので, Tbc は TDC= = DC v - vs sine VS-V W VS-V US COS よって, 求める時間は W TADTDC=- v-vs sin W +. v-vs sine W = 1+ VS COS 1-sin VS-V US COS VS-V US COS W == cos VS-V US

1番の問題です。 tanθを求めるとこまでは分かったのですがそこからどうやって速さを求めたのかが分かりません。 教えてください

ここがポイント 156 円錐容器の内部で等速円運動している物体には,面からの垂直抗力と重力の2力がはたらいている。 この2力の合力が, 向心力のはたらきをしている。 この合力は、 水平方向で円の中心を向く。 具体的に 力を求めるには、 鉛直方向と水平方向に力を分解する。 鉛直方向は力のつりあいが成りたち, 水平方向 の分力は等速円運動の向心力となる。 解答 (1) 物体にはたらく垂直抗力をNとする。 垂直抗 力の鉛直成分と重力はつりあっているので Ncos0-mg=0 1 別解 N Ncos 6/ m 向心力人 INsin O また,水平方向の分力が向心力のはたらきをし 左向き ているので mg mg v2 r よって, 上の2式より m=Nsine 物体とともに回転する立場で 考えると, 垂直抗力と重力 sin v2 tan0= = cos gr ゆえにv=gtan (2) 周期の式 「T= 2mr」より (5) T=- 2лr √grtan r == -=2π gtan0 (3) (1) の結果より r= v2 gtan 遠心力の3力がつりあい、 体は静止しているように見 力のつりあいの式は EJNcose-mg=0 Nsino-m=0 注 r 「T=2xr を2倍にしたとき、 1/2倍としてはならない これより,速さを2倍にすると軌道の半径 よって(2)の結果より, rを4倍にすると周期 は4倍になる。 は2倍になる。 を変えると の値も変 ることに注意する。

マイナスになっているのがよく分かりません。 あと、図中のl.2lはどうやって求めるんですか？

右図のように, 底辺の長さが4ℓ, 高さが2ℓで ある質量mの直方体が,水平面との傾きの 斜面上に置かれている。 点Aのまわりの反時 計回りのモーメントを求めよ。 ただし,垂直 抗力をN, 静止摩擦力をf, 右図のABの長さ をx, 重力加速度をgとし, N, fの作用点は 点Bであるとし, 解答にはsine, cos0を用い るものとする。 20 N. IC . Al mg 解説 直方体の問題では力を移動させる解法がオススメです。 直方体にはたらく力は重 力と摩擦力と垂直抗力です。 本問ではうでの長さを辺の一部と考えるので,力は斜面に平行な方向とそれに垂 直な方向の2方向に分けたほうが,モーメントを考えやすくなります。 よって, 重力を下図1のように, 分解します。 そして力を移動させますが, 摩擦力は回転に関係しないので, 削除してしまいます。 こうしてできたのが, 下図2です。 関係しないの mgsin 0. mgsino 12 mg cos mg 図1 点Aのまわりの反時計回りのモーメントは N・x+mgsino・mgcos ・20 =Nxc+mgl(sin0-2cos0 ) mgcos 図2 手順通りにやれば, 難しくないね mgasaは時計回り? ・20.

次の問題の青い線の移り変わりがよく分かりませんどなたか解説お願いします🙇‍♂️

83. 斜面上の物体のつりあい 図のように, 傾きのなめ らかな斜面をもつ三角形の台が, 水平面に固定されている。 一端を天井に固定した軽い糸で,質量mの物体が斜め上方 に引っ張られ, 斜面上で静止している。 糸と鉛直方向との なす角はαである。 0 <0 <90° 0 <α+0<90° とし, 重力 加速度の大きさをg とする。 糸の張力の大きさと, 物体が 斜面から受ける垂直抗力の大きさをそれぞれ求めよ。 (山形大 改) 例題6 m

次の問題で何故延長投げ上げの速度が同じと言えるのかがよく分からないのですがどなたか解説お願い致します🙇‍♂️

50. 斜方投射と鉛直投げ上げ 図のように, 小球Aを鉛 直上向きに速さ [m/s] で打ち上げる。 同時に小球B をAの側に向けて, 水平面上と角度 0 をなす向きに速さ 2v [m/s] で打ち上げると, Aの最高点でAとBは衝突し た。重力加速度の大きさをg〔m/s2] とする。 (1) 角度を求めよ。 B 20 (2) A,Bをそれぞれ打ち上げた点の間の距離を, vg を用いて表せ。 A (3) AからBを見ると, 衝突するまでの間, Bはどのような運動をするように見えるか。

私の書いた図は間違っていると思うのですが、なぜ間違っていますか。解説と比べると力と磁束密度の図示が異なっているのですが、問題を解くと答えは一致しませんでした。

思考 記述 Si 538.磁場中の導体図のように、十分に長い2本>_S2 本の導体レールⅠとⅡを間隔Lで平行に固定し R I II 04 導体棒 水平面とのなす角が0となるように真空中に置く。 レール上端には、起電力Vの直流電源, 抵抗値尺 の抵抗器, スイッチ S, S2で構成される回路を なぐ。 レールの間には、 鉛直上向きの一様な磁場 (磁束密度B) がかかっている。質量mの導体棒 を,2本のレールに対して直角にのせる。 導体棒 は,レールと直角を保ちながらなめらかに動く。 抵抗器以外の抵抗や, 回路を流れる電 流がつくる磁場は無視し, 重力加速度の大きさを」とする。 L 水平面 (1)スイッチ S2 を開き, S, を閉じた状態では, 導体棒は静止した。 起電力Vを求めよ。 (2)導体棒が2本のレールから受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 次に,スイッチ S」 を開いた直後にS2 を閉じると,導体棒はレールに沿って下降し、 やがて一定の速さ”となった。間 (3) 誘導起電力によって回路に流れる電流の大きさを, vを含んだ形で求めよ。 (4)導体棒の速さを求めよ。触 の 大 (5)抵抗で単位時間に生じるジュール熱を, vを含まない形で求めよ。 (6) (5) で求めたジュール熱と, 重力が導体棒にした仕事が等しいことを示せ

この問題で、式①にcosθ、式②にsinθをかけるのはなぜですか？

[知識] 83. 斜面上の物体のつりあい 図のように, 傾きのなめ 図のように,傾きのなめ らかな斜面をもつ三角形の台が, 水平面に固定されている。 一端を天井に固定した軽い糸で,質量mの物体が斜め上方 に引っ張られ,斜面上で静止している。糸と鉛直方向との なす角はαである。 0 << 90°0<α+0<90° とし, 重力 加速度の大きさをg とする。 糸の張力の大きさと, 物体が 斜面から受ける垂直抗力の大きさをそれぞれ求めよ。 (山形大 改) 例題6 m

（2）はこのようなやり方でも合ってるんでしょうか？？教えてください

例題 解説動画 基本例題29 円錐振り子 図のように、長さLの糸の一端を固定し, 他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を0, 重力加速度の大きさをg として, 次の各問に答えよ。 出した。 X(1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2)円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 指針 地上で静止した観測者には, おもり は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として,水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1)では,鉛直方向の力のつりあいの式, (2) では,円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。なお,円運動の半径はLsin0 である。 解説 (1) 糸の張力の大き 基本問題 210 211 212 .00S 00 TH g m m(Lsin0) w²=mg tane w= L cose 2 Lcose =2π w 周期Tは,T= 第Ⅱ章 力学Ⅱ 別解 (2) お (2) おもりとともに 0 さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scoso S 円運動をする観測者 には、Sの水平成 と遠心力がつりあっ てみえる。 力のつり あいの式を立てると L m (L sine) w² 0 Scoso-mg=0 S=mg SsinO mg cose (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0=mgtan0 が向 心力となる。 運動方程式 「mrw²=F」 から, Ssin0=mgtan (2)の運動方程式と同じ結果が得られる。 m(L sine) w²-mgtan0=0 Point 向心力は、重力や摩擦力のような力の 種類を表す名称でなく,円運動を生じさせる原 因となる力の総称で、常に円の中心を向く。 mg

4番について質問したいです。 これの答えがイになる理由がわかりません。鉛直方向で考えると，自由落下の運動と同じになるのではないかと思ったからです。解説の書いてあることもあまりピンときてません。 どこから考え方が違うのか，どう違うのかを教えて欲しいです。

よって 36 ゆえに '=6.0rad/s 基本例題 12 慣性力 •53,54,55,56 解説動画 一定の大きさの加速度αで進行中の電車の天井から 質量mのおもりを糸でつるした。 電車内の人には,糸 が鉛直方向から角度0傾いて静止しているように見え た。重力加速度の大きさをgとする。 (1) 電車の加速度の向きは右向きか左向きのどちらか。 (2) tan の値を求めよ。 (3) 糸がおもりを引く力の大きさSをm,g, a を用いて表せ。 ア 人 (4) 突然糸が切れた。 電車内の人から見ると, おもりの軌道はア〜ウのいずれか。 指針 電車に乗った観測者から見ると, おもりには慣性力がはたらいているように見える。その 向きは,電車の加速度の向きと反対である。 解答 (1) 糸の傾きより慣 糸が引く力 性力の向きは右 Scos e 向きである。 よ って,加速度の 向きは左向き。 (2) 電車内の人から 見ると, 重力, SA 0: 慣性力 水平方向: Ssino-ma=0 鉛直方向: Scos0-mg=0 ①,②式より tan0 ・① sin a coso g ma Ssine 重力 mg 糸が引く力, 慣性力の3力がつりあ っているように見える。 力のつりあ いより (3) 糸が引く力の大きさは三平方の定理より S=√(mg)2+(ma)2=m√g2+a (4) 電車内の人から見ると, おもりは重力と 慣性力を受けて運動するように見える。 したがって, それらの合力の向きに, 等加 速度直線運動を行う。 よってイ

物理の等速円運動の問題です。(1)の滑りながら等速円運動を始めた。と(2)のすべることなく、等速円運動を始めた。の違いがわかりません。 どんな現象が起こっているのですか。　 また、「すべることなく等速円運動を始めた＝垂直抗力がゼロ」というのもなぜ＝になるのかがわかりません。... 続きを読む

59 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 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ω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 13,64,65,69