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物理 高校生

(1) 回答では糸にそった方向で力のつりあいの式が立ってます。 鉛直方向で見て『Tcosθ=mg』の力のつりあいの式を立てるのはだめな理由を知りたいです🙇‍♂️

206.鉛直面内の円運動 長さ1の糸の一端に質量mのおも りをつけ,他端を点Oに固定して, 振り子とする。糸が鈴直 方向と角0をなすように, おもりを点Aまでもち上げ, 静か にはなした。おもりの最下点をB, 重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 1)おもりをはなした直後の糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 最下点Bにおけるおもりの連速さはいくらか。 (3) 最下点Bにおける糸の張力の大きさはいくらか。 0 A m ヒント(1) このとき, おもりの速さは0なので, 向心力は0となる。 (3) おもりは,重力と糸の張力の合力を向心力として円運動をする。 例題29 解説)(1) 糸の張力の大きさを T,とすると, の7 糸に沿った方向の力のつりあいから, T-mgcos0=0 (2) 最下点BからAまでの高さは, 1(1-cose)である (図)。最下点Bを基準の高 さとして,点AとBとで, 力学的エネルギー 保存の法則の式を立てる。求める速さを»と 速さが0なので, 糸に 沿った方向の力はつりあ う。0でなければ, おも りには向心力がはたらき、 糸に沿った方向の力はつ りあわない。 mg cosé Icose| 0 A T;=mgcos0 ロー. T。 T」 B mg Vmg (3) 糸の張力と重力は つりあっていない。振り 子の運動では,糸の張力 の大きさは一定ではなく, おもりの速さによって 刻々と変化する。ca すると、 mgl(1-cose)= -mv? …① ひ=V2gl(1-cos0) (3) 重力と糸の張力の合力が向心力となる。このときの糸の張力の大 きさをT,とすると, m-=Fから, ー=T,-mg ……② m 式0, 2から、 式のをmu'について 整理し,その値を代入し ている。 T;=mg+m- mg+2mg(1-cos0)=(3-2cos0)mg ニ

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物理 高校生

物理 画像のライン部についてですが、なぜそうなるのか、なぜ分力として考えるのは間違っているのかを教えて下さい

16:40 3月30日(火) 全 33%■ 日本物理教育学会北海道支部会報「物理教育研究 Vol.42」 (2014) の反作用である.R は,通常,抗力と呼ばれる.抗力とは, えているのかも知れない.はじめは抗力だけを書くように指 先の Wikipedia の表現を借りるなら,「物体が面を押してい るとき,作用反作用の法則により,同じ大きさで反対向きの, 固体の面が物体を押し返す力」(一垂直抗力の場合にあった 導することで,このような誤解を減らせることを期待したい。 力の作用点については,高校物理では,これまではあまり 重視されてこなかった気がする.しかし,力が“どこから” “垂直な成分に対し”の部分がない)となる。 はたらくのかは,力が “何から” “何に”“どのように” 筆者が本稿で提案したいのは,高校では,現在の主流であ る最初から垂直抗力と摩擦力を別々に書く方法ではなく,面 倒でも2段階に分けて,はじめは抗力だけを書き,その次に はたらくかに負けず劣らず,正しい力の概念を形成する上で 相当重要であるように筆者は思う、垂直抗力と摩擦力の作用 点が離れているような図は,定評のある書籍類ではさすがに 垂直抗力と摩擦力に分解するという指導である。 例えば,斜面にのっている物体にはたらく力を考えるとき は,次のようになる。 見たことはないが,例えば,垂直抗カ,摩擦力,重力がすべ て同じ作用点から出発している図一 その方がベクト ルを合成するときに便利だからという理由からだろうが一 ー-ーは見たことがある1,このような図は教育的ではない ので,高校の指導では絶対に書いてほしくないと思う. 最後に,これとよく似た話を紹介してこの節を終わろうと 思う,滑らかな斜面上の物体の運動の指導の際,加速度は, 垂直抗力と重力の合力により生じると説明すべきところを 重力の斜面下向きの分力により生じるとする説明を時折見 かけるが,このような指導は不適切だからやめるべきである, との主張がある。厳格過ぎると思われる向きもあるかも知れ ないが,ニュートンの第2法則の本来的な意味を考えると, 十分背ける主張である。物理教師は,斜面上の物体の問題を 見ると,条件反射的に,重力を斜面の平行方向と垂直方向に 分解するが,度が過ぎて,最初から重力を斜面の平行と垂直 の2方向に分けた図を書いてしまうと,このような異に陥り mg 図4 抗力Rは条件や状況によって様々である。 物体が静止または等速直線運動している場合のRは,大き さが mg に等しく向きは鉛直上向き,作用線は重力の作用線 やすくなる。注意が必要である。 に重なる。 (図4) H r!日 A エ」A T! デ +1L 」 ミ1。 L!吉

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物理 高校生

どなたかお願いします。

Le] 救急車が目の前を通過する前後ではサイレンの音が交化する。 動いでいる音源からの音の【 76 】が変化して 陸こえる現象を【 77 1]効果という。 音源が移動しても, 出された音が【 78 】を伝わる【 79 】に変化は生じない。 移動する音源の前方では音の波形が圧縮され, 波長が【 80 】なる。 7] 寒いとき, 熱い何コユーヒーを手に持ったり, 電気ストープに手をかざしたり, エアコン(曖房機)で部屋の空気を温 めたりする。 このとき, 温度の高い物体から温度の低い物体に向かって, 物体内部の原子や分子の運動の 【 81 】が移動する。この移動する【 81 】のことを特に【 82 】とよんでいる。【 82 1の移動のしかたには。 前 述の例の順に【 88 】,【 84 】,【 85 】の3つの形態がある。 [18〕 異なる温度の物体を接触させでおくと, やがて両者の温度は等しくなる。 等しい温度になったとき, 物理の用語 では「両者は【 86 】の状態にある」という。この状態になるためには両者の間で何かが受け渡されていることに なる。この受け渡されるものを【 87 】と呼んでおり, その量を【 88 】と呼ぶ。ある物体の温度を1 K だけ上上昇さ せる【 88 】のことをその物体の【 89 】といい, 1種類の物質でできでいる物体 1gあたりの【 89 】はその物質 の【 90 】と呼ばれる量である。 (19〕 一般に, 熱を仕事に変換する装置を【 91 】という。【 91 ]が高温の物体から吸収した熱量を Q 変換した仁 事を M/ とすると, 低温の物体に放出した熱量は【 92 】であり,この【 91 】の効率(熱効率)は【 93 1である。 外部から何らかの操作をしない限り, 熱効率が 1 であるような【 91 ]を実現させることはできない。 このことを表し た法則を【 94 】という。 また, 熱は常に高温部から低温部へと移動し 自然に逆向きに移動することはない。 こ のような一方向的な状態の変化を【 95 】変化という。 [20〕 現在使わてれでいる詩なエネルギー資源のうち, 有有油や大陽光などの 自然界に存在しでているままのエネルギー を【 96 】エネルギー, 【 96 】エネルギーに手を加え, ツリンなどの使いやすい形態にしたエネルギーを [97 ]ニネルギーという。【 96 エネルギーのうち, 石出や天鈴ガスなどの, 大本の生折の人共がをの主計 考えられるものを【 98 】という。【 98 】が燃焼すると大基の【 99 1が生じ 地表から放出される赤外線を吸収 して地球を温暖化させる。 これは【 100 】効果によるものである。 【77】 【78】 【79】 【80】 【81】 【82】 【83】 8人謗 【85】

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