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物理 高校生

I Pの運動方程式の摩擦力がなぜμ(M+m)gではな    μmgになるのか分かりません  物体Pの垂直抗力は(M+m)gではないんですか

7 思考・判断 滑らかな水平面上に質量Mの物体Pを置き, その上に質量mの 小物体Qを載せて静止させておく。 PとQの間の静止摩擦係数 をμとし,重力加速度の大きさを」とする。 以下,AさんとBさんの会 話の空欄①~⑥には語群から適語を選び(同じ言葉を何度使用し ても良い) ア~オの記号で答えよ。 (I) ~ (VⅡI) には適当な式を入れ 。 物体 P M - (問題は以上) - a. (M+m)=F 1-2 理数基礎物理 No.2 小物体Q M'mgl Q m M. Mg 図 7-1 F-=-₂ A: 図 7-1 のように, Pに糸をつけて水平に引っ張るときと, 図 7-2 のように Q に糸をつけて引っ張るときとで, P, Qに はたらく水平方向の摩擦力の向きに違いはあるのかな? B:どちらの場合も,PとQの間に摩擦がない場合を考えたらわかりやすいんじゃないかな。 図 7-1 の場合, 摩擦がなければPだけが右向きに運動し、(⑩)によりQはその場に静止し続けるよね。摩擦力は運動を 妨げる向きにはたらくから,Pにはたらく摩擦力の向きは,Pの運動を妨げる向き、つまり(②)になるね。 そうすると,Qにはたらく摩擦力の向きは(③)によって(④)になるよ。 P mmmmmmmmmm 図 7-2 az A: 7-2 の場合も同様に考えると,Qにはたらく摩擦力の向きは (⑤)で、Pにはたらく摩擦力の向きは (⑥)ということになるね。ア B: 図 7-1 も図 7-2 も引く力を大きくしていくと, QPの上をすべり始めるときがくると思うけど, その時の 力の大きさは同じなのか,違うのか知りたいね。 A:じゃあ、考えてみようよ。 滑り始めだから摩擦力は最大摩擦力で, ぎりぎりPもQ も同じ加速度だと考えて いいよね。 図7-1 の時の引く力の大きさを F1, 加速度の大きさをa1として,図7-2の時の引く力の大きさを F2, 加速度の大きさをaとし,右向きを正としてそれぞれの運動方程式をたてると 図 7-1 のとき: Pの運動方程式(I) Qの運動方程式(Ⅱ) 図 7-2 のとき: Pの運動方程式(Ⅱ) Qの運動方程式(IV) これらから, F1=(V), F2 = (VI)となるよ。 (※M,m,μ, gを用いて答えること。) B:そっかぁ。 じゃあ、F1=(VⅡI) XF2 という関係になるんだね 【語群 】 ア:水平右向き イ:水平左向き ウ慣性の法則 エ: 運動の法則 オ作用・反作用の法則 FI a.(m+m)=a²1mm

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物理 高校生

物理の力の単元での質問です。 問35(4)での質問なのですが、力の大きさってF=maだったとおもうんです。 重さがWでおかれているならば、力の大きさはmgの形になりませんか?

3力のづり台い 岩図のよっに,3つのは 1点でつないで引っ張ると力がつり合った。このとき,ばね ばかり Aは3.0Nの目盛りをさしていた。ばねばかり B, C のさす目盛りはそれぞれいくらか。 C 34 問 90° 120% (1 センサー 12つ B C (2 35 カのつり合いと作用·反作用 右図のように,重さが それぞれ W., Wa の物体A, Bが水平面上に重ねて置かれ ている。 (1) A, B, 水平面にはたらく力カを矢印で示し, それらの力 を上から順に,F, F, F, ………とせよ。 (2) (1)の力は, それぞれ何から何にはたらく力か。 (3) (1)の力のうち, つり合いの関係にある組み合わせを答えよ。また, 作用·反作用の 関係にある組み合わせを答えよ。 (4) (1)の力の大きさをそれぞれWA, We を用いて表せ。 ヒント物体に力を加えると, 同じ大きさの力で物体から押し返される(作用· 反作用の法則)。物体には たらく力の合力が0のとき, カはつり合っている。 3 B 必 センサー 11, 133 36 作用·反作用 右図の矢印は, 水平方向の力を 表している。作用· 反作用の関係にある力を答えよ。 また,人および台車が右向きに動き出すとき, 力の大 A君 B君 F F。 台車

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物理 高校生

物理 力学です。(4)のPの運動方程式について、なぜ慣性力を考慮しなくていいのかがわからないです。

10運動方程式 水平面上に置かれた質量 Mの 箱Qの中に質量Mの小物体Pを 入れ、静止状態から箱に外力F, を水平右向きに加えて運動させ る。PとQの間の静止摩擦係数を μo)動摩擦係数をμとし、Qと水平 面の間の動摩擦係数もμとする。重力加速度をgとする。 まず,F=Foのとき,P, Qは一体となって運動した。 (1) 加速度を求めよ。 (2) PがQから受けている摩擦力カの大きさげを求めよ。 (3) P, Qが一体となって運動するためには, Foはいくら以下でなけ ればならないか。その限界値 F,を求めよ。 次に, F= F(> F)として, 静止状態から動かすと, Pは箱Qに 対して滑って動いた。 (4) Pの加速度aとQの加速度Aをそれぞれ求めよ。 (5) はじめPはQの左端から1の距離の所にあったとする。PがQの 左端に達するまでの時間tを求めよ。 最後に,外力は加えず,静止状態から箱Qだけに右向きの初速 voを P F 与える。 (6) Pが1離れた箱の左端に達するためには, voはいくら以上である (鹿児島大+名古屋市立大) べきか。 Level(1)~(4) ★ (5), (6) ★ Point-& Hint (1) P, Qを一体として扱う。 (2) Pだけの運動方程式を考える。 (3) PとQの間に滑りがないので, fは静止摩擦力である。 (4)作用·反作用の法則が大切。 (5), (6)箱Qに対するPの運動(相対運動)を考えるとよい。

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物理 高校生

次元チェック どういう式変形をしているのかさっぱり分かりません 線が引いてある部分です

本は書が できるため、 力は一本の条のどこでも等しい。 の力を。、 とし、 のつり 合いを考えてく。まず、 とBを一体(景 一 とみなすと ) Aについて ーm 清車について 速を、の力をとすると、 運動方式は ) A-ma-テーmo 板とお- M)a=(m+ M)- の+のより まできめて ときを一 す アー +r) アーアーアー2(m+) (m+ MDg 図b 公式のより 図a V 2h 2(2m+M Mo 運動すると イ) のaを①に代入することにより 2m(m+ M 力は変わる 清車は静止しているので、 カのつり合いよりァの張力Tは 4m(m+ M) 2m+ M アーア+T= ウ Bが板から受ける垂直抗力をNとすると、Bの運 動方程式は Ma-Mo-N B ののaを代入し、 N Mg 2mMg N=をm+ M を求めると S-Bに注目 作用 - 反作用の法則により、これはBが板を押す力に等しい。問われているの は赤矢印Nであることはしっかり認識してほしい。 答えが出たら次元(ディメンション)を調べてみるとよい。単位が正しいかどうかの チェックである。たとえば、 (ウ)の N なら、次元的にはmとM は同じであり,頂の 中で次のように形を変えていく。 N= 2mMg m·mg → mg |2m+ M m こうして重力mg と同じ力の次元であることが確認できる。また,和や差は同じ単 位でしかあり得ないので, 式の中にm+M2のような形は決して現れない。答えの チェックだけでなく, 計算途中でも次元を意識しているとかなりミスが防げる。 J07/20-1月:27)

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物理 高校生

良問の風30(5.6)について教えてほしいです。 (5)解説は(1)で求めた3vで、左向きを正にして二つの式を立てているのですが、 3枚めのように問題の図のvとで二つの式をたてたらだめなのでしょうか? (6)の答えの向きが変わってしまったので、どこで間違っているか教えて欲... 続きを読む

15 30* 質量2m[kg〕 の物体Aと質 量m [kg]の物体Bとがあり, Aにはばね定数k[N/m] の軽 いばねがつけられ, このばねを m 2m AP0000000B 壁 目然長より縮めた状態に保つため, BはAと糸で結ばれている。Aと Bは滑らかな水平床上を右方向へ速さ[m/s] で動いている。ある点 で糸が急に切れ, まもなくAは静止した。一方, Bはばねから離れて, 右方へ動き,壁と弾性衝突をして左へ戻り, Aのばねに接触した。重力 加速度をg[m/s'] とする。 (1) 糸が切れ,ばねから離れたときのBの速さはいくらか。 (2)はじめのばねの縮みはいくらであったか。 3) 壁との衝突の際, Bが壁に与えた力積の大きさはいくらか。 Bとばねが接触した後,ばねが最も縮んだときのBの速さはいく らか。 Bとばねが接触した後, Bがばねから離れたときのAの速さはい くらか。 前問において, ばねから離れたBは図の左右どちらへ動くか。 のはね 1 .

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