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〉

運動方程式の問題 (3)について水平、鉛直に成分分解しました。 Hについての連立を解いたのですがどうしても、答えの2倍の値になります。 何が間違っているのか教えてください。

12 水平面に対して30° だけ傾いている高さ んの滑らかな斜面がある。 その頂点Aか ら質量mの小物体を手放したところ、物 体は斜面を滑り落ちてB点に達し、さら にその下の水面に60°の角度で飛びこんだ。 重力加速度をg とする。 B 30° H 60° 水面 (1) 物体が斜面を滑り落ち, B点に達する までの時間もと斜面から受ける垂直抗 力N を求めよ。 (2) B点での物体の速さを求めよ。 (3) B点から水面に飛びこむまでの時間を求め, hg を用いて表せ。

なぜ(1)では外力が働き(2)では外力が働かないのですか？

チェック問題 2 図のように, 長さ 質量m のおもりをつけた振り子を60° 60° 傾けて静かに手放すと、 最下点 で, 水平面上に置いてある質量 1 2mの物体に,反発係数 2 の 2m ATOLEA 8. 8分 衝突をした。 水平面と物体との動摩擦係数をμ' とする。 (1) 衝突直前のおもりの速さvo を g, lを用いて求めよ。 (2) 衝突直後の物体の速さ Vを, v を用いて求めよ。 (3) 物体が水平面上をすべった距離L,V,μ'を用いて 求めよ。 T 解説 まず (1) では 「振り子の運動」 (2) 「衝突」 (3) 「物体が 水平面をすべる運動」の3つの運動に完全に分けて, それぞれの運動 とに考えていこう。 (1) まずこの 「振り子の運動」では, おもりには2つの保存則のうち何が使 えるかな? p.165の「マニュアル」 ①②③の手順にしたがって考えてみて。 え~と、おもりには,①糸の張力と重力という外力がはたらいく ているから、運動量は保存しない。 そして、 ②衝突はない。 あ! ③摩擦熱はまったくないから力学的エネルギーは保存するぞ! エクセレント! 図a で, 《力学的エネルギー保存則》 mgl (1-cos 60°) よって、v=vgl 12 後 高さ 0 mvo (2) 次に 「衝突」 でおもりと物体に着目すると 2つの保存則のうち何が使えるかな? えーと。①おもりと物体に着目 すると外力ははたらかないから、 運動量は保存。 でも、あ~! ② の非弾性衝突だから、 衝突熱が発生して力学的エネル ●ギーは保存しないや。そこで、 反発係数の式だ。 前 2m 11 コンッ! オミゴト! 図bのように、衝突後の速度 を仮定し、運動量保存則》より 図b ” を消すと. V = 2 mv=mu+2mV 反発係数の式より、 1 V-v 2 Vo (3) 最後の 「物体が水平面をすべる運動」では,物体の何が保存している かな? うーん。 ①動摩擦力が外力としてはたらくから、運動量は保く 存しないぞ。 また, ②衝突はないな。 そして、 ③摩擦熱が発生 した分、力学的エネルギーも減っちゃっている グレート! 図cで、摩擦熱力学的エネルギーの減少分より. μ'x2mg × L=1×2mV2 2 動摩擦力 こすった 前後 2m 摩擦熱 60° 距離 V +0 高さ 1(1 - cos 60') V2 μ2mg ジョリ よって, L= 2μ'g ジョリ 図 C -Vo a

この問題の（２）からがわかりません

44. (運動量の保存) 図において, 斜面 AB, 水平面 BC, 水平な床面 DE はなめらかで, 壁 CD に 接する位置に質量 Mの台車が置かれている。 台車の上面は水平であらく, 水平面 BC と同じ高 さである。 a いま、質量mの物体を水平面 BC からの高さんの斜面上に置いて静かにはなすと, 物体は斜 面をすべり下りた。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 m 量 B M 01) (0) (1) 面BC上をすべっているときの物体の速さはいくらか。)(S) .103 物体が面BC 上から台車の上面に移ると同時に、 台車は床面上を動き出した。 やがて物体は 台車に対して静止し, 両者は一体となって運動した。 台車の上面と物体との間の動摩擦係数をμ とする。 (2) 一体となって運動しているときの台車の速さはいくらか。 また, 台車が動き出してから 物体と一体となるまでの時間はいくらか。 (3)この過程で失われた力学的エネルギーはいくらか。 また、 そのエネルギーは、何に変わっ たか。 (4) 一体となるまでに物体が台車の上面を台車に対してすべった距離はいくらか。

高一　物理基礎 等加速度直線運動 この問題文に出てくる数字はどうやって公式に当てはめるvやaなど見分ければいいのかを教えてください！！

加速度で運動す 27 直線上を左向きに0.50m/s2の加速度で運動する物体が,点0 を右向きに (3.0m/sの速度で通過した。 □(1) 物体が点0から右向きに5.0m移動したときの, 物体の速さは何m/s か。 V²-Vo²- 20x 速度で <0.50 m/s² 3.0m/s

25についての質問です 解き方のところの8.0がどうやって出てくるのか分かりません

19.6=9.80× ゆえに 2.00 秒 よって 12,00 24 鉛直投げ下ろし 24 ビルの屋上からボールを5.40m/sの速度で投げ下ろしたところ、 2.00 秒後に地上に達した。 重力加速度の大きさを (1) 25.0m/s とする。 (2) 30.4m (1) ボールが地上に達したときの弾き[m/s]を求めよ。 (2)このビルの高さh [m] を求めよ。 1lより =5.40+9.80×2.00=25.0m/s (2)[you+1/2]より h=5.40×2.00+ 25 鉛直投げ下ろし x9.80×2.00°=30.4m p.32 物体を鉛直下向きに速さ 7.0m/sで投げた。 20m 落下した位置での 物体の速さは何m/s か。 重力加速度の大きさを 9.8m/s^ とする。 初速度はco=7.0m/s であり、 変位y=20mでの速さを [m/s] と 2=2gy」より すると、 27.02=2×9.8×20 よって=8.0×7.0 +7.02=3.0°×7.02 04064 v=21m/s 26 鉛直投げ下ろし 教 p.32 高さ 8.0mの点から物体を鉛直下向きに投げたところ, 1.0 秒後に 地面に達した。 初速度の大きさは何m/sか。 重力加速度の大きさ を9.8m/s2 とする。 「y=od+1/2gf」より、初速度の大きさを [m/s] とすると 8.0=0×1.0+×9.8×1.0² よって=8.0-4.9=3.1m/s 25 21m 33 エネルギー

高校物理の円運動の問題です。 マーカー引きしている箇所で①に③を代入して整理するとSが求められるのですが、 どのように整理したらこの解答に導けるのかわからずおります。 （その過程がわかりません） そもそも代入箇所は、V2への代入でいいのでしょうか？ 教えていただけると幸いです。

問8-3 右ページの図のように,長さlの糸に質量mの物体を結び、最下点で初速度を 与えた。 以下の問いに答えよ。 (1)糸が鉛直方向となす角度が0のときの糸の張力Sを求めよ。 (2) 物体が1回転するために必要なvo に関する条件を求めよ。 この問題では,物体の高さが変わるため, 物体の速さも変化します。 つまり、この問題における円運動は,等速円運動ではないのです。 等速でない円運動の場合でも基本的な考えかたは等速円運動のときと同じですよ。 (1) は「円の中心方向の力のつり合いを考えて, S=mgcose」としてはダメです。 物体は静止していない、つまり,円運動をしています。 円運動をしているということは,中心方向に加速度が生じていますよね。 加速度が生じているということは,力のつり合いではなく, 運動方程式を立てて考えなければならないということです。 <解きかた (1) 向心力は、張力Sと, 重力の中心方向成分である-mgcoseとの和 S-mgcos 円運動の半径はlなので、運動方程式F=maにあてはめると v2 S-mgcosQ=m ………① F a 献により、 また、物体は最下点から高さl (1-cose) の位置にあるので 力学的エネルギー保存則より 1 mvo=mgl(1-cose) + -mv² 2 位置エネルギー 運動エネルギー 最初の運動エネルギー ・③ 問題文にない』を消去 Onie? ②より,v=vo2-2gl (1-cos) ①③ を代入して整理すると, 求めるSの値は 2 S= mvo l + mg (3cos 0-2) 答 ......④ ちょっと難しく感じたかもしれませんが使ったのは運動方程式 (①式) と, (①式)と、 力学的エネルギー保存則 (②式)の2つで、 ①式が円運動になったというだけです。 「円運動でも使う道具は今までと同じ」と考えておけば怖くはないですよ。

7番の(2)解説お願いします！

の平均の加速度 αは何m/Sか。 7 4.0m/sの速さで動いていた物体が一定の加速度 0.50m/s' で速さを増した。 ★ A 2.0秒後の物体の速さは何m/s 2.0秒後までに物体が進んだ距離xは何mか。 か 。 [c²で速さを増し、3.0m/sの速さになった。

物理基礎の質問です。 なるべく早く解いていただきたいです。

進み、静水時の速さが4.0m/s の船 B が正の方向に進んでいる。また,観測者C が川岸で静止している。 以下の 5 川の流れていく方向を正とする. 流れの速さが2.0m/s の川を, 静水時の速さが 5.0m/sの船Aが負の方向に 問に答えよ. M 5.0m/s 1 (1) 観測者から見た船Aの速度を求めよ. (2) 船Aに対する観測者 C の相対速度を求めよ. 2.0m/s M BD 4.0m/s M 1 答. 答. (3) 船B に対する船Aの相対速度を求めよ. 答. 6 以下の問に答えよ. ただし, 重力加速度の大きさを9.8m/s2とし, 空気抵抗は無視できるものとする. (1) 十分な高さから物体を静かに手放した. この物体が2秒間で落下する距離を答えよ. 答: (2)十分な高さの橋の上から、物体を初速度9.8m/sで鉛直下向きに投げおろした。 3.0秒後の物体の速さを求めよ. 答

ここの問題の解き方がわからないので教えてください

6.5.0kg のおもりをばねにぶら下げたら, ばねは35cm伸びて静止した。 重力加速度の大きさを 9.8m/s 2 として、次の問いに答えよ。 (1)このばねのばね定数はいくらか。 式: (2) ばねの弾性力による位置エネルギーを求めよ。 式: 35cm 解答: 解答: 0000000- 5.0kg 7. 次の文章の( )に適切な言葉を答えなさい。 右図のような振り子の運動では、 A点からB点に 移動するにつれて、おもりの ( 1 ) エネルギー は減少している。 その減少した分だけ(②) エネルギーは増加し、 B点では最大になっている。 この(①) エネルギーと (2) エネルギーの和を (③) エネルギーといい、 摩擦や空気抵抗がなければ、 B 基準面 (③) エネルギーは(④)に保たれる。このことを(③) エネルギー(5) という。 <解答欄> ①位置 運動 ③力学的 ④ 定 ⑤保存 8. 水平面上を速さ 14.0m/sで運動している物体が動摩擦力によって静止した。 水平面と物体の間の動摩擦係数が0.50であるとき、 物体が静止するまでに 式: 滑った距離は何mか。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 物理基礎 第3回 3