力学の分野なのですが(2)で三角台を動かすので小球には慣性力が左向きに働くと思ったのですが解説では慣性力は考えていませんでした。何故ですか？教えて頂きたいです。

図のように,傾きのなめらかな斜面を持つ三角台を水平面に置く. 台の最高点からんだけ低 い斜面上の点に,大きさが無視できる質量mの小物体を置いて手放した. 以下の問いに答えよ. 重力加速度の大きさを とする. h 物体の運動方程式を 比例定数を単位までつけて (1) 三角台を固定して手放したところ,小物体は斜面に沿ってすべりおりた.このとき,小物 体が斜面から受ける抗力の大きさと, 小物体の加速度を求めよ. (2) はじめの状態に戻してから, 三角台を図の右向きにある一定の加速度で動かしたところ, 小 物体は斜面に対してずれることなく,三角台と一体になって水平面と平行に運動した.この とき,小物体が斜面から受ける抗力の大きさと, 小物体の加速度を求めよ. (3) はじめの状態に戻してから, 三角台に力を加え, 小物体の加速度の水平成分が図の右向き に (2) の2倍になるようにしたところ, 小物体は斜面に対して上方へすべり出した。このと き,小物体が斜面から受ける抗力の大きさと,加速度の鉛直成分の大きさを求めよ. (4) (3) のとき, 水平面に対する小物体の加速度の大きさと, 小物体が斜面の最高点に達するま での時間を求めよ.

⑵⑶ ⑶の方のsin4.0πはsinθになるのに、 なぜ⑵の方はそのままなんですか？💦

323 正弦波の式 x軸上を進む正弦波があり, 時刻 t[s] における位置 x 〔m〕の媒 質の変位 y〔m〕が y=3.0sinz (4.0t-5.0x) と表される。 (1) この波の振幅 A [m], 周期T [s], 波長[m], 振動数f [Hz], 速さひ [m/s] を求 めよ。 858 (2) 時刻 t[s] における, x=0mの媒質の変位y [m] を表す式を求めよ。 (3) t=1.0sにおける波形を表す式を求めよ。 (4) t=1.5sにおける x = 0.50mの媒質の変位を求めよ。 子 x ヒント (1) y=Asin2 (1/11/14) と比較する。 入 21 040.9.20 ****#* +0.2.200

2番でなぜN=mgとならないのでしょうか？ 向心力が働くみたいなことは、なんとなくわかるのですがどうも納得できないです。 教えて頂きたいです

~14, 求めよ。 べり出す のつりあい ngy J 215.2 AN ② "s") Scost-mg=U mg coso Ssine S= (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0=mgtan0 が向 心力となる。 運動方程式 「mrw²=F」から, mg 1 基本例題30 鉛直面内の円運動 図のように,質量mの小物体が, 摩擦のない斜mid 面上の高さんの点から静かにすべりおりた。斜面 の最下点は半径rの円の一部になっている。重力 加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 (1) 斜面の最下点での小物体の速さを求めよ。 (2) 斜面の最下点で, 小物体が面から受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 天一 www 指針 (1) では,力学的エネルギー保存の 法則から速さを求める。 この結果を用いて (2) では、最下点での半径方向の運動方程式を立てる。 解説 (1) 最下点での速さを”とし, す べり始めた直後と最下点に達したときとで, カ 学的エネルギー保存の法則を用いる。 最下点を 高さの基準とすると, -mv² m (L sint) w-mg tanu=U Point 向心力は,重力や摩擦力のような力の 種類を表す名称でなく、円運動を生じさせる原 因となる力の総称で、常に円の中心を向く。 09 213 (基本問題 mgh= v=√2gh (2) 重力と垂直抗力の合力が,最下点での小物 th 体の向心力になる。 半径方向の運動方程式は, 大 v² _=N-mg N m r r (1) の結果を用いて N=mg(1+2h) mg Point 鉛直面内の運動は等速円運動とならな いが,各瞬間において、 等速円運動と同様の運 動方程式を立てることができる。 | 8. 円運動 101

（2）の解答で、なぜLが入るのかわかりません。

120. (エネルギーと仕事) 質量m[kg]の物体に初速度v[m/s] を与えて,傾角0の 斜面に沿って、物体をすべり上がらせた. 次の各場合について, 物体が斜面をすべり上がった最高点までの距離L 〔m〕を求め よ.ただし,重力加速度の大きさをg 〔m/s'〕 とする. ((1) 斜面がなめらかな場合. (②2) 斜面と物体との間に摩擦がある場合、ただし、物体と斜面との間の動摩擦係数をμ′とする. m Vo 0 ✓ RESA .....

どうして(1)で遠心力を考慮していないのでしょうか？速くすればするほどmrω²/sinθ分大きくなっていくのではないのでしょうか？

基本例題12 円錐振り子 図のように、長さの糸の一端を固定し、他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を0, 重力加速度の大きさをyとして, 次の各問に答えよ｡ (1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2) 円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 指針 地上で静止した観測者には, おもり は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として、水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1) では,鉛直方向の力のつりあいの式(2) では円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。なお,円運動の半径はUsin0 である。 解説 (1) 糸の張力の大き さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scost=mg mg coso S = - こ S Scost Ssine img (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0mgtan0が向 心力となる。 運動方程式 mrw² = F から、 m (Usind) w2=mgtan0 周期T は,T= 2π W 基本問題 55,56,57 = =2π 00 (= Icoso g g l cos 0 別解 (2) おもりとともに 円運動する観測者に は,Sの水平成分と 遠心力がつりあって みえる。 力のつりあ いの式を立てると, (2) の運動方程式と同じ結果が得られる。 m (Isine) w²-mg tan0=0 m m (Isin) w² Ssin0=mgtan mg 【Point 向心力は、重力や摩擦力のような力 の種類を表す名称でなく、円運動を生じさせる 原因となる力の総称で、 常に円の中心を向く。 第Ⅰ章 力学

なぜ振幅は2×(進藤中心のばねののび)とならないのですか？

チェック問題 2 斜面上のばね振り子 図のように、傾きのなめらかな斜面 上に、ばね定数をのばねの先に質量m のおもりをつけたものがある。いま、ばね が自然長になる位置から斜面に沿って下 向きに初速oを与えた。 その後の単振 動の (1) 振動中心でのばねの伸び (2) 振 幅A (3) 周期T (4) 最大速度を求めよ。 O Vo 標準 10分 m Five

黄色のマーカー引いてる所がわかりません。 （1）のｙ成分はなぜ−g cosθになるのでしょうか。 なぜ−がつくのかがわかりません。

口 発展例題5 斜面への斜方投射 [物理 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v 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,次の各問 答え 指針 重力加速度を斜面に平行な方向と垂 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。 ■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。 O (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。 y -gcosoi 2 gsin g P x 成分 : gsin0 y成分: -gcose 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, y方向の速度成分vy が 0 となる。 求める時間を とすると, 「vy=v-gcoset] の式から, 0=v-gcose・t t₁ = Vo gcoso (2) Pはy=0 の点であり, 落下するまでの時間 をもとして, 「y=vot-- - 1/27g cost ・f2」の式から, 0=vol2-1212gcos0.12 0=1₂(vo-cost-t₂) t> 0 から, t₂ = 200 gcoso 発展問題 48,52 Vo O x 方向の運動に着目すると, x=-12gsinet か ら, OP間の距離xは, x= =1/29s gsino.t=1212gsine. 2v" tan0 gcoso P 200 gcoso Point 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, t=2t, としてを求めることもできる。

（1）の-½—gt ²ってなんですか？ 最高点から自由落下した高さ？ってことですか？わかりません

:自由落下 図のように、 水平右向きに x軸, 鉛直上向きにy軸を とる。 座標 (10) に点Aがあり, (1, h) に点Bがある。 小球Pを原点Oから、x軸の正の向きより角0 上方に 速さ で発射すると同時に, 小球Qを点Bから自由落 下させた。 重力加速度の大きさをgとする。 解答 vo Coso・t=l よって,t=- (1) P が x=lに到達するまでにかかる時間tは, 1 Vo COSA (1) P x=l に到達したときのy座標を求めよ。 OVER P (2)PがQに命中するためには, 0, l,hの間にどのような関係が成り立てばよい か。 (3) Q が点Aに到達するまでに、PがQに命中するためのひの条件を,L,h, g を用いて表せ。 このときのPのy座標yp は, 1 yp=vosin0・t- 2 考え方 (2) Px=1に到達したときに,(Pのy座標)=(Qのy座標)になればよい。 (3) PQに命中する位置のy座標が正であればよい。 yo=h-- −gt²=v₁sine.. g1² 2vo cos²0 y=h-- =ltan0- (2)Pがx=l に到達したときのQのy座標 yo は, 2 - 1/²gt² = h - 1279 (v₂cose)² = h =h- yp=ya であれば、PがQに命中するので Itan 0- gl² 200²cos²0 -=h- h (3) tano=7のとき、 右の図より, OB=√2+ h2, cos0=- gl² √1²+h²\² 200² 1 =h-9(1²+h²) 2002 gl² 2vo cos²0 1 √1²+h² >0であればよいので, h-g(1²+h²) > ->0 2002 00より> 1 VO COSO (COSO) Vo cose g(1²+h²) 2h h>g(l² +h²) 200² - だから, 1 29 y gl² 2vo²cos²0 よって, tano= h √²+h² Un vo²>9 (1²+h²) 2h 117 OB 補足 (2)0) (tan0=¹) ら,PをQに命中させる には,PをQに向け 発射すればよいとわか QoB Vo P 0010 k か この理由をPの 「重力を無視した! 変位」と「自由落 位」 にわけて考え 力を無視した場 位」は、初速度 直線運動の変 自由落下 とQで同じな Q に命中させ 力を無視した がP(点)が の向きであれ 重力を無視 した場合の 変位 Vo

イの答えって鉛直方向を考えた時って初速度必要じゃないのですか？

-物 3- 1問 次の問い (問1~5) に答えよ。 (配点25) ア 1 次の文章中の空欄 イ のを、後の①~⑥のうちから一つ選べ。 B.2m/s 図1のように,小球を水平面に対して0の方向に速さ 4m/sで投げ出すと 小球は最上点に達した後に点Aを水平面に対し 90° -0の方向に速さ 3m/s で で通過した。 このとき, 速度の水平成分は変化しないので, tan0 = あり,重力加速度の大きさを10m/s2 とすると投げ出してから点Aを通過す ア るまでに要する時間は イ sである。 pring 4 m/s 0 400116 に入れる数値の組合せとして正しいも 3.2m/s-10m/s²t 4m/s 5m/s 図1 3 sin (9⁰ m/s 0.10 X 0=4sing 90° 水平面

どのように計算したら解答のようになるのか分かりません…良ければ計算過程を教えてほしいです…！

VANCOU 以解 70 斜面とともに動く物体傾きの角のなめらかな斜面 上に物体をのせ,台を水平方向に一定の加速度の大きさaで 動かして,物体を斜面上で静止させるには,αの値をいくら にすればよいか。重力加速度の大きさをgとする。 ○ a→ LO . 0 mの板を置