(2)の解説でh-½—gt₁²となっていますがhからひくのはなぜですか？

1.平面運動と放物運動 9 発展例題1 放物運動と相対速度 発展問題11 図のように,地面上の点Oから,小球Aを初速vo,仰角0で投 れげ出すのと同時に,点Oの真上に位置する高さんの点Pから,小 球Bを水平に投げ出したところ, A, Bは空中で衝突した。重力 木 加速度の大きさをgとして,次の各問に答えよ。 (1) 小球Bの初速を求めよ。 (2) 投げ出されてから衝突するまでの時間を求めよ。 (3) 投げ出されてから時間t経過後(衝突前)の,Bから見たAの相対速度を求めよ。 P 小球B h Vo 小球 A 人 (1) A, Bの速度の水平成分が等 (3) A, Bの速度を しいことを利用する。 (2) 衝突したとき,A, Bの地面からの高さが同 じになる。これを利用して時間を求める。 (3) A, Bの速度ベクトル vA, UB を図示する。 Bから見たAの相対速度は, ひA- UB である。 解説) の水平方向の運動は,速さがそれぞれ vCos0, UB0の等速直線運動となる。空中で衝突するこ とから, A, Bの水平方向の速度成分は等しい。 Va, UB とし,Bから 見たAの相対速度を VBA とすると,これ らの関係は,図のよ うに示される。va, びgの水平方向の速 度成分は等しく, VBA は鉛直上向きとなる。鈴 直上向きを正とすると,A,Bの速度の鉛直成 分vAy, VBy は, Vay=Vo sin0-gt 相対速度 UBA は, UBA V0 CosO vo COsO VB (1) Bの初速を VBo とする。A, B VB0=Vo COs0 VBy=-gt (2) 衝突時では,地面からA, Bまでの高さ yA, Vsは等しく,yA=ys となる。したがって,衝突 するまでの時間をもとすると, VBA=UAy-UBy-= Vosin0-gt-(-gt) = Vo sin0 したがって,鉛直上向きに v,sin0 usind-4-5のポーカーラ 1 =h 291,2 h t= V sin0 発展問題12,13

(1)の解説のところなんですけど、なぜ空中で衝突することから、A,Bの水平方向の速度成分が等しいことがわかるんですか？

1.平面運動と放物 発展例題1 放物運動と相対速度 発展問題11 図のように,地面上の点Oから,小球Aを初速 vo,仰角0で投 れげ出すのと同時に,点Oの真上に位置する高さんの点Pから,小 球Bを水平に投げ出したところ, A, Bは空中で衝突した。重力 木 加速度の大きさをgとして,次の各問に答えよ。 (1) 小球Bの初速を求めよ。 (2) 投げ出されてから衝突するまでの時間を求めよ。 P 小球B h Vo 小球A 0 (3) 投げ出されてから時間 t経過後(衝突前)の,Bから見たAの相対速度を求めよ。 指針(1) A, Bの速度の水平成分が等 しいことを利用する。 (2) 衝突したとき, A, Bの地面からの高さが同 じになる。これを利用して時間を求める。 (3) A, Bの速度ベクトル vA, VB を図示する。 Bから見たAの相対速度は, vA- UB である。 解説) の水平方向の運動は,速さがそれぞれ vcosθ, UBoの等速直線運動となる。空中で衝突するこ とから, A, Bの水平方向の速度成分は等しい。 (3) A, Bの速度を VA VA, UB とし,Bから 見たAの相対速度を UBA V0CosO UBA とすると,これ らの関係は,図のよ うに示される。Va, Vgの水平方向の速 度成分は等しく, vBa は鉛直上向きとなる。鉛 直上向きを正とすると,A,Bの速度の鉛直成 vo CosO VB (1) Bの初速を VBo とする。A, B 分 VAy, VBy は, Uay- Vo Sin0-gt 相対速度 VBA は, VBo=V0 COs0 VBy=-gt (2) 衝突時では,地面からA,Bまでの高さ yA, VB は等しく, Va=VB となる。したがって, 衝突 するまでの時間をむとすると, VBA=UAy-UBy= Vo sin0-gt-(-gt) =vosin@ したがって,鉛直上向きに v,sin0 みsin0-4,-5のポーカー号の 1 h 76. t= 1 =h Uosin0

どなたかこれを分かりやすく解説していただけませんか💦

発展例題1 相対速度 物理 発展問題 28 観測者が,降っている雨を観察する。 観測者が静止しているとき,風の影響によって 雨滴は鉛直方向と 30° の角をなして落下しているように見え, 水平方向に4.0m/sの速 さで歩いているとき, 鉛直下向きに落下しているように見えた。静止している観測者か ら見た雨滴の速さは何m/sか。 |指針 測者が見た雨滴の速度を DB, 歩く観測者から見た 雨滴の相対速度を ひAB とすると,ひAB=UB-UAの 関係が成り立つ。これらをベクトルで図示して考 える。 |解説 れる。ベクトルで描かれた直角三角形において, 観測者の歩く速度をD静止した観 びsとDABとの間の角は 30°であり,ひA=4.0m/s なので、 Upsin 30°=DA 4.0m/s VA VAB =UB-VA 1 VB それぞれの速度は, 図のように示さ UB×. =4.0 30° 2 UB=8.0m/s 鉛直方向

こちらの問題についてです。問題が分からないわけではないのですが、青く線で引いたようにあるように、よ「V(速さ)=0」になるというときがあるのですが、どのような時にそうなるのでしょうか。もし、いくつかパターンがあれば、教えていただきたいです！！

発展例題2 等加速度直線運動 →発展問題 24, 25, 26 斜面上の点0から,初速度 6.0m/s でボールを斜面に沿 って上向きに投げた。ボールは点Pまで上昇したのち,下 降し始めて,点Oから5.0m はなれた点Qを速さ 4.0m/s で斜面下向きに通過し,点0にもどった。この間,ボール は等加速度直線運動をしたとして,斜面上向きを正とする。 (1) ボールの加速度を求めよ。 (2) ボールを投げてから,点Pに達するのは何 後か。また,OP間の距離は何mか。 (3) ボールの速度»と,投げてからの時間tとの関係を表す vーtグラフを描け。 (4) ボールを投げてから,点Qを速さ4.0m/s で斜面下向きに通過するのは何s後か。 また,ボールはその間に何m移動したか。 5.0m P 6.0m/s

物理の円運動について、 円運動の問題の力の分解で、基本円の中心向きとその向きに垂直に分解するのがよいと習いました。 円錐の運動になると違ってくるのでしょうか？？ また、コツなどあれば教えていただきたいです🙇‍♀️🙇‍♀️

発展例題19 円錐容器内の運動 発展問題211, 216 る軸を中心軸とする頂角20 の円錐状の容器がある。容器の内 側に質量mの小球があり,容器の底にある小さな穴を通して,質 最Mのおもりと糸で結ばれている。小球は、穴から円錐の側面に 沿って距離Lの位置を保ち,容器内のなめらかな斜面上を速さ v。 で等速円運動しており,おもりは静止している。糸と容器との間 に摩擦はなく,重力加速度の大きさをgとする。小球の速さ v。を, 2A Vo m L 中パ同史 M m, M, L, 0, gを用いて表せ。 (筑波大 改) の解 解説を見る 小球とともに回転する観測者には, 距離Lが一定なので,小球は,重力,糸の張力, 垂直抗力,遠心力を受けて,力がつりあって静止 しているように見える。円錐の側面に沿った方向 の力のつりあいの式を立てる。なお,静止した観 測者には,小球は重力,糸の張力,垂直抗力を受 けて,等速円運動をするように見える。 Mgである。円運動の半径 垂直抗力 は Lsin0 なので,遠心力 の大きさはmu3(Lsin0) となる。円錐の側面に沿っ た方向の力のつりあいから, Mg 指針 Vo -sin@ m Lsin@ v m 6? m 10 Lsin0 -sin0 mg Lsin0 mg cose 小球とともに回転する観測者を基準 に考えると,小球には図のような力がはたらく。 糸の張力は,おもりが受ける力のつりあいから, 解説 ーmgcos0-Mg=0 L (M+mcos0)g m Vo= の

考え方から分かりません。 回答まで教えてください

肥側題22 人工衛星の打ち上げ 発展問題 247 半径Rの地球から, 地球の中心から距離 3Rの円軌道 に,人工衛星を2段階の操作で打ち上げる。まず, 地球 を1つの焦点とし,点Pで地装に,点Qで半径 3Rの円 軌道に接する楕円軌道にのせ, 次に, 点Qで円軌道に移 行させる。地表での重力加速度の大きさをgとする。楕 円軌道上を動くときの,点Pでの速さ Ue, 点Qでの連さ U。 3R Va PS Ve,半径3Rの円軌道上を動くときの速さをそれぞれ 求めよ。また, それらの大小関係を答えよ。

ポイントに記されていることはどんな運動にも成り立つことでしょうか？

(1) 小球を投げ出してから, 斜面から最もはなれるまでの時間を求めよ。 発展例題5 斜面への斜方投射 物理 発展問題 48,52 図のように,傾斜角0の斜面上の点Oから, 斜面と垂直な 向きに小球を初速 び。で投げ出したところ,小球は斜面上の 点Pに落下した。重力加速度の大きさをgとして, 次の各岡 に答えよ。 Vo 01 AP (1) 小球を投げ出してから, 斜面から最もはなれるまでの時間を求めよ。 (2) OP 間の距離を求めよ。 O8 の 1 ) 指針 直な方向に分解する。 このとき, 各方向における 小球の運動は, 重力加速度の成分を加速度とする 等加速度直線運動となる。 重力加速度を斜面に平行な方向と垂 0=な-9cos0- 0-4(2-5000) 解説 (1) 斜面に平行な方向 にx軸,垂直な方向に y軸をとる(図)。重力 加速度のx成分, y成 分は,それぞれ次のよ うに表される。 200 t2= gcose t>0から, gsin0 -gcosé, *方向の運動に着目すると, x=gsin0-tか x ら,OP間の距離×は, P 0| 2v。 x=59sine-tな=9sin@-(- 1 1 2 x成分:gsine y成分:-gcos0 203 tan0 三 ッ方向の運動に着目する。小球が斜面から最も はなれるとき, ッ方向の速度成分ッが0となる。 求める時間を,とすると, u,=Uo-gcos@-tの 式から、 gcos0 Point y方向の等加速度直線運動は, 折り 返し地点の前後で対称である。 y=0からy方 向の最高点に達するまでの時間と, 最高点から 再びy=0に達するまでの時間は等しく, も=2t, としてt。を求めることもできる。 Vo 0=6-gcos0-ち =ー gcose (2) Pはy=0の点であり, 落下するまでの時間 1 をちとして, y=0ot-号gcos@-t?の式から, 2 V A日

全然分かりません！答えて貰えると嬉しいです！

発展例題34 間隔dの複スリット A, Bに, 垂直に波長入の同 位相のレーザー光をあてたところ, スリットから はなれたスクリーン上に明暗の縞が観察された。 次 d に、スリットBのスクリーン側を厚さ a, 屈折率 n(>1) の透明な薄膜でおおったところ, スクリー ン中央(O)の明線の位置がずれた。中央の明線はど ちら側にどれだけずれたか。 OはAB の垂直二等分線とスクリーンとの交点であり, d<1, a<lとする。 ャングの実験 発展問題 423 A| 0 n BL a - 1 指針 光学距離を用いて, 空気中と変わらず波長は入と し、薄膜を厚さ naと考える。中央の明線がずれ た位置を O' とすると, スリットA, Bから 0'ま での光学距離は等しい。 AO' の光学距離は AO', BO'の光学距離は (BO'-a)+naである。 解説 薄膜中の光の波長は入/nになるが, d=(n-1)a チー (n-1)al 0 x'= d n B ここでn>1であり, x'>0 となるので, 明線は下側にずれる。 0° BO'-a a 1 図のように,中央の明線が下向きに 4ニー(n-1)al *だけずれた位置0'になったとする。 この明線 は、A, Bからの光学距離が等しいことによって 生じており, AO-BO'=(n-1)a 経路差は,AO'-BO'=dx'/1 と表されるので, したがって,明線は下側に だけずれる。 d (注) BO' と薄膜は垂直ではないが, a<しであり, 0'は中央付近の明線なので, B0' の薄膜中の部 分にある長さはaと近似できる。 AO'=(BO'-a) +na

⑴で ・垂直抗力と摩擦力の作用点が同じなのは決まりですか？

発展例題4 剛体のつりあい 発展問題 26 粗い床上に,重さW, 高さa, 幅6の直方体が置かれている。 図の点A,Bは,直方体の側面に平行で重心を通る断面の点を表 す。点Aに糸をとりつけ,水平右向きに大きさTの張力で引いた。 はじめ直方体は静止していたが, Tを徐々に大きくすると,やが て点Bを回転軸として倒れた。次の各問に答えよ。 b A T a B (1) 直方体が静止しているとき,直方体が床から受ける垂直抗力の作用点は, 点Bから 左向きにいくらの距離にあるか。 (2) 直方体が回転し始めるのは, Tがいくらをこえたときか。 (3) 床と直方体の間の静止摩擦係数μは、いくらより大きくなければならないか。 6 T a W 垂直抗力の作用点は, T=0 のとき に重力の作用線上にある。Tを大きくすると, 作 用点は徐々に右側にずれていき,やがて底面から 指針 式のを2に代入して, x= 2 (2) Tを大きくすると,垂直抗力の作用点は右 側にずれる。(1)のxが0になるときの張力を T,とすると,張力がこれよりも大きくなると T. 外れたとき,直方体は点Bを回転軸として倒れる。 解説) (1) 垂直抗力をN, 点 Bからその作用点まで の距離をx,静止摩擦 力をFとすると,直方 6- A b 倒れるので、 b 0= 2 a W T=, -1 2a T NA (3) 直方体にはたらく水平方向の力のつりあい から、 直方体がすべらないためには, これに式0,3を代入して, これから,TがμWをこえると直方体はすべ り始める。直方体はすべる前に倒れるので, a F=T …3 F<μN 体にはたらく力は図の ようになる。鉛直方向 の力のつりあいから, B TSμW W b 2 N=W …0 b b 点Bのまわりの力のモーメントのつりあいか T,<uW -W<μW 2a 2a b ら, W-- Ta-Nx=0 …@ 2

(3)の解説をお願いします

発展例題3 自由落下と鉛直投げ上げ 発展問題 43, 44 ○小球 A 高さんのビルの屋上から, 小球Aを自由落下させると同時に, その真下の地面から, 小球Bを速さ v。で鉛直上向きに投げ上 げたところ,空中でAとBが衝突した。 重力加速度の大きさを gとして,次の各問に答えよ。 (1) 時間t経過後の, Aの屋上からの落下距離 VA を求めよ。 (2) 時間t経過後の, Bの地面からの高さ ya を求めよ。 (3) 衝突した地点の地面からの高さを求めよ。 h 18.0 Vo ○小球正