この(3)の距離を求める問題で加速度と時間が出ているのでx＝vt+1/2at^2の公式が使えると思って当てはめてみても答えが違くなってしまうのですが、この公式が使えない理由があったり計算に間違いがあるかどうか教えてください🙇‍♀️

147 木材への弾丸の打ちこみ図のように、質量 3m弾丸木材 の木材が水平でなめらかな床の上に置かれている。この木材 00 に大きさの無視できる質量mの弾丸を速さで水平に打ち こむ。木材は打ちこまれた弾丸と同じ向きに動きだし、やがて木材と弾丸は一体となっ て動いた。弾丸が木材にくいこんでいくときに, 重力の効果は考えなくてよく,弾丸と 木材との間にはたらく力の大きさは一定とし, その大きさをFとする。 (1) 弾丸が木材の中で止まって一体となって動いているときの速さを求めよ。 (2) 弾丸が木材に入り始めてからその中で止まるまでの時間を求めよ。 (3) 7までの間に失われた全力学的エネルギーを求めよ。 また, 弾丸が木材中を移動した距離を求めよ。 [21 法政大 改] 134,135

運動量保存の問題です。 （2）はなぜ向心加速度がL分のv^2になるのですか？ 教えてください。

222 つり下げられた小球とあらい水平面上の物体の衝突 [2022 京都工芸繊維大] 長さの伸び縮みしない軽い糸を用意し, その 一端に質量mのおもりをつけ, 他端を天井の 1点に固定した。 図に示すように,糸をたるませ ないようにして, おもりAを鉛直線と0の角を なす所まで持ち上げてから静かに手ばなし, 最下 点で水平面に置いた質量2mの物体Bと衝突さ せた。 おもり Aと物体Bの衝突における反発係 0 A 天井 B l 水平面 数は 1/12 である。衝突後、物体Bは水平面上を右向きにすべっていき、やがて静止した。 N 重力加速度の大きさを g, 物体Bと水平面との間の動摩擦係数をμ'として,次の(1)~ (7) に答えよ。 mz. (1) 衝突直前のおもりAの速さを, 1, g, 0 を使って表せ。 (2) 衝突直前の糸の張力の大きさを,m, g, 0 を使って表せ。 (3) 衝突直後の物体Bの速さを, 衝突直前のおもりAの速さをとして,その”を使 って表せ。 (4) 衝突の直前と直後でのおもりAの運動量の変化の大きさを, 衝突直前のおもり A の速さを”として そのとm を使って表せ。 (5) 衝突によって失われた力学的エネルギーを, 衝突直前のおもりAの速さをとして, そのとmを使って表せ。 (6) 衝突してから物体Bが静止するまでの時間を, 1, g, 0, μ' を使って表せ。 (7) (6) 求めた時間に物体Bが水平面上をすべった距離を, 1, 0, μ' を使って表せ。 (1) l(1-coso) M 衝突直前のAの速さをひとする。 力学的エネルギー保存則はり、 kgl(1-cos日)=1/2m² v=f2gl(1-coso)

この問題（1枚目）で、ここまで（2枚目の赤で書いているところ）解けたんですが、答えがあわないんです🥲 代入から答えの過程（〰️部分）を教えてください🙇🏻‍♀️

[知識 三角比 120. 滑車につるした物体の運動 水平とのなす角が 0 の粗い斜面上に質量mの物体Aを置き, なめらかに回転 する軽い滑車を通して,質量Mの物体Bと糸でつなげる。 静かにはなすと,Bは下降し始めた。 A, B の加速度の 大きさと糸の張力の大きさを求めよ。ただし,A と面と の間の動摩擦係数をμ'′,重力加速度の大きさをgとする。 例題5 B その立て方 55

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

量子条件を考える際、波がなめらかにつながるようにしないといけない理由があまりよくわからないので教えてほしいです。

答え 364 第3部 原子 ③ 量子条件 量子条件とは、まず電子の波動性に注目する。 円軌道上に、前章で学ん だ電子のド・ブロイ波があると考える。 ド・ブロイの波長公式 : 入e= h mv 電子が円周に沿ってスムーズに進むためには、次の図のように波がなめ らかにつながっている必要があると考えよう! 円軌道上に6波長ある のがわかるよね! + 波がなめらかにつながるためには、上図のように円周上に入。が自然数 このことを式で表したのが 個収まればよい。 上図の場合は6波長だ! 量子条件だ。 -)=U 量子条件: 2πr=nle(n=1、2、 3......) 上式のnは自然数なのだが、 物理では量子数って呼ぶ。 h ド・ブロイの波長公式: he = を上式に代入する。 mv h .3 2лr=n mv ●の円運動の運動方程式と3の量子条件は、半径と速さの連立方程 弐になってるよね。 そこで、この2式から電子の速さ”を消去して、 軌道半径rを計算する。

⑴で運動方程式をたてたときにmgはエレベーターから受ける垂直抗力Nで打ち消されるんじゃないんですか？？解説お願いします🙇🙇

90. エレベーター 図のように,質量Mのエレベーターの中に, F M 98 思考 質量mの人が乗っており, エレベーターは, ロープから大きさF の張力を受けて運動している。 鉛直上向きを正とし, 重力加速度 の大きさをgとして、次の各問に答えよ。 mQ エネルギー (1) エレベーターの加速度を求めよ。 ( (2)人がエレベーターの床から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。 (3)人がエレベーターの床から受ける垂直抗力は,エレベーターが停止している と鉛直上向きに加速しているときとでは, どちらが大きいか。 例題10 20

この問題でなぜBの加速度が右向きになるのかが分かりません。わたしは左向きに加速してAから落ちる感じなのかなと思いました。よろしくお願いします🙇

例題 解説動画 発展例題 7 重ねた物体の運動 →発展 124 B A 水平な床の上に, 質量 2mの物体Aを置き, A の上に質量mの物体Bをのせる。 床とAとの間 に摩擦はなく, AとBとの間の動摩擦係数をμ' とする。 Aをあるカナで右向きに引くと, AとB との間ですべりが生じ, 別々に運動した。 重力加速度の大きさをgとして,AとBのそ りを加え れぞれの床に対する加速度の大きさを求めよ。 |指針 AとBの間では, 動摩擦力がはたら いている。 Bが運動方向に受ける力は動摩擦力 μ'mg のみで,Bは右向きに加速しており,Aか ら右向きに動摩擦力を受けている。 Bが受ける動摩擦力の反作用として, Aは左向 きに動摩擦力μ'mg を受けている。このとき,引 く力fが動摩擦力よりも大きいので, A は右向き に加速している。 また,AとBの間にはすべりが生じており、そ れぞれの加速度は異なっている。 A,Bの加速度 を aa, aB とし, それぞれの運動方程式を立てる。 解説 art A, B が受ける運動方向の力は,図 のようになる。 右向きを正とすると,A, B のそ れぞれの運動方程式は, A A:2ma=f-μ'mg f-μ'mg_ a A = 重力加 2m B p(s) B:ma=μ'mg ab=μ'g →正の向き μ'mg ⇒@B μ'mg faA .A.30

この黄色下線の式が成り立ちということは張力Sの方が見かけの重力g'より大きいということですか？

平な床面上で水平方向に運動することができる実験装置を 止させ、実験装置内の天井の点Qに, 軽くて伸び縮みしない長さLの糸の一端 を固定し、糸の他端に質量mの小球を取り付け, 小球を最下点Aで静止させた。 全体が静止した状態から実験装置を一定の大きさαの加速度で水平右向きに動 かし続けて,実験装置内に固定したビデオカメラで振り子の小球の運動を撮影す ると,糸がたるむことなく,小球が点Aから上昇して鉛直線と糸のなす角度が 60°となる点Cに達した後,点B を中央としてAC間の円弧上を往復するようす が確認できた。 空気抵抗は無視できるものとする。 ma 60° mg 糸 実験装置 L 問4 次の文章中の空欄 ウ 小球 m 図5 →a B-1 床面 a D = ±av² + myle - +4 AV - myL I に入れる向きと数値の組合せとして 最も適当なものを,後の①~⑥のうちから一つ選べ。 23 ビデオカメラで撮影した小球の運動において, 小球にはたらく重力と慣性 力の合力をみかけの重力とよぶこととする。 このみかけの重力の向きは ウ の向きである。また,実験装置の加速度の大きさと重力加速度の 大きさの比は a エ である。 g ウ H ④ ⑤ ⑥ QA Q → A Q → B Q →B Q→C Q-C → √3 32 1 √3 1 18 √√3 2 √3 2

この問題の（4）のことで緑線で囲った部分の言っていることがよく分からないので教えてほしいです。

70. <ピストンで封じられた気体〉思考 図1のように,摩擦なしに動くピストンを備 えた容器が鉛直に立っており,その中に単原子 分子の理想気体が閉じこめられている。容器は 断面積Sの部分と断面積 2S の部分からなって いる。ピストンの質量は無視できるが,その上 に一様な密度の液体がたまっており,つりあい が保たれている。 気体はヒーターを用いて加熱 することができ,気体と容器壁およびピストン との間の熱の移動は無視できる。 真空 真空 真空 2S S 2 12 液体 液体 h 2 液体 ピストン 気体 h+x 気体 h 気体 2 ヒーター 図 1 図2 図3 また,気体の重さ, ヒーターの体積, 液体と容器壁との摩擦や液体の蒸発は無視でき,液体 より上の部分は圧力0の真空とする。 重力加速度の大きさをgとする。 次の問いに答えよ。 〔A〕 まず,気体、液体ともに断面積Sの部分にあるときを考える。 このときの液体部分の 高さは今である。 2 h (1)初め,気体部分の高さは12,圧力はP。であった。液体の密度を求めよ。 (2) 気体を加熱して,気体部分の高さを1からんまでゆっくりと増加させた(図2)。この 間に気体がした仕事を求めよ。 (3)この間に気体が吸収した熱量を求めよ。 〔B〕 気体部分の高さがんのとき, 液体の表面は断面積 2Sの部分との境界にあった(図2)。 このときの気体の温度は T であった。 さらに, ゆっくりと気体を加熱して, 気体部分の 高さがん+x となった場合について考える (図3)。 1 x>0では,液体部分の高さが小さくなることにより, 気体の圧力が減少した。 気体の 圧力Pを, xを含んだ式で表せ。 (2)x>0では,加熱しているにもかかわらず,気体の温度はTより下がった。 気体の温 度Tを x を含んだ式で表せ。 気体部分の高さがんからん+xに変化する間に, 気体がした仕事 W を求めよ。 ④ 気体部分の高さがある高さん+X に達すると, ピストンをさらに上昇させるために必 V要な熱量が0になり, xがXをこえるとピストンは一気に浮上してしまった。Xを求 めよ。 [11 東京大〕

黄色の線を引いたところなのですが、どうして-mgとなるのですか？

➡ 45,46 解説動画 2 例題18 斜面上の運動 傾きの角が30°のなめらかな斜面 AB にそって上向きに, 9.8m/sの速さで点Aから物体をすべらせた。 重力加速度の大き さを 9.8m/s^ とする。 (1) 上昇中と下降中のそれぞれについて物体の加速度を求めよ。 9.8m/s (2) 物体が達した斜面上の最高点をPとするとき, AP間の距離 d[m] を求めよ。 30° A PP 指針 斜面に垂直な方向では力がつりあっている。 一方, 斜面に平行な方向では重力の分力によって加速 度が生じる。 上昇中と下降中とで加速度の向きと大きさは同じである。 解答 (1) 物体にはたらく力は図のようになる。 物 運動方程式は,直角三角形の辺の長さの比を用 体の質量をm, 加速度をαとし, 初速度の向き を正の向きとする。 いて (実際には ma=-mg× 2 下向き) m 1 1 a=- =- -×9.8= -4.9m/s2 a 2 30° mg '30° 30° mg Wx よって, 上昇中も下降中も加速度は 斜面方向下向きに 4.9m/s2 (2) vvs2=2ax」 において, 点Pでは,v=0, x=dより -9.82=2×(-4.9)d よって d=9.8m