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物理 高校生

2番の下線部の解説いただきたいです。 また、円半周を通過するには、v>0、N≧0と 暗記していていいものですか? 暗記せずとも理解できる方法があればお願いします。

ループ式ジェット·コ 鉛直面内での円運動 けて,質量m[kg]の小物体を大きさo[m/s]の初速 度でなめらかな水平面からすべらせる。重力加速度の 物理 基礎 物理 》122|| 127||131 例題33 B 大きさをg[m/s]とする。 m Vo の小物体の速さと面から受ける垂直抗力の大き さを求めよ。 10小物体が点Bを通過するための oの条件を求めよ。 Chapter 解答(1) 点Cでの小物体の速さを o[m/s)とすると, 力学的エネルギー 保存の法則より, 9 Oセンサー 39 B mgcos0 N C 円運動では,地上から見て 解くか,物体から見て解く かを決める。 0 地上から見る場合 遠心力は考えず,力を円の 半径方向と接線方向に分解 し,円運動の半径方向の運 動方程式を立てる。 rcos0:0 mu3 =; mo°+ mng (r+rcos@) 0 mg ゆえに、 v= Vu-2gr (1+cos0) [m/s] 垂直抗力の大きさを N[N]とすると。 A 地上から見た円運動の運動方程式は, m -=F r * m -=N+mg cos0 または mro'=F これに»を代入し,整理すると, 2 物体から見る場合 遠心力を考え,力を円の半 径方向と接線方向に分解し, 半径方向のつり合いの式を 立てる。 ※ どちらでも解ける。 mv? N= --mg(2+3cos0) [N] r 別解 小物体から見ると, 円の半径方向にはたらく力は, 実際 にはたらく力のほかに, 円の中心0から遠ざかる向き に遠心力 m がはたらいている。 半径方向の力のつり センサー 40 合いより、 物体が面に接しているとき, 垂直抗力N20 N+mg cosé-m =0 (量的関係は上と同じ) 補非等速円運動では, 円の接線方向にも加速度があり,物 体から見た場合, 接線方向での力のつり合いを考えるため には,接線方向にはたらく慣性力を考える必要がある。 (2) (1)より, 0<0ハx[rad]では, 0が小さくなるにつれて, v, Nはともに減少していく。点Bを通過するためには, 点上 でカ>0かつN20であればよい。 ①より, @=0をvに代入 )水平面を重力による位置エ ネルギーの基準面とする。 して、 リ=\-4gr よって, ぴ-4gr>0 ゆえに, >2gr mv また, 2より, 0=0をNに代入して, N= 5mg Y mvs よって, ゆえに, 2/5gr , ①を比較すると。 20(面から離れない条件)が の条件を決める -5mg20 3, ④がともに成り立つためには, ひこ/5gr

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物理 高校生

物理、仕事とエネルギーの問題が全くわかりません。 提出期限が迫っている為、どなたか解答を教えて下さい。

20:18 ll全 完了 スキャンした書類 問1.次の文中の空欄にあてはまる語句または数字を入れよ。 の物体を20(N)の力で3.0 [m) 移動させる仕事 Wは コ-ロ (J)である。 の5.0 秒間で12 [J]の仕事をするときの仕事率は [W]である。 の2.0 [m)の高さにある 5.0[kg) の物体が持つ位置エネルギーは、重力加速度の大きさを9.8 [m/s'] ]- のである とすれば X のばね定数が3.0 [N/m] のばねを2.0 [m] 伸ばしたとき、たくわえられている弾性エネルギーFは 1 []である。 2 65.0 [kg)の物体が速さ4.0[m/s)で運動しているとき、運動エネルギーは 5,0 402| [J]である。 2 間2.図のように、なめらかな曲面をすべる質量 2.0kg の 10m ジェットコースターがある。 重力加速度を9.8m/s? として次の間に答えよ。 計算式も書くこと。 (1)点Aで静止しているときの、重力による位置エネルギーはいくらか。 5m (2)点Aから静かにすべり落ち、点Bでの重力による位置エネルギーと運動エネルギーはいくらか。 位置エネルギー= 運動エネルギー= (3)点Cでのジェットコースターの速さはいくらか。 [ヒント:位置エネルギー,がすべて運動エネルギーE,に変化したと考え、 運動エネルギー風: - 1 ×質量m ×(速さ)?= (1)の答え 2 より方程式を解き、速さぃを求める。] ロ

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