高校物理の円運動の単元です。 (3)と(4) ともに軌道から受ける力の大きさを求めるのですが、なぜ(3)では運動方程式を用いたのに、(4)ではつりあいの式で求めるのでしょうか、！？😭

[知識 (1) C we (2)は (3)△ 221. くぼみを通過する小球 図のように, ABの間は鉛直, B→C→Dの間は点 O を中心とする半径の円周の一部, DE の間は水平面に対して角をなす斜面, E →Fの間は点Oを中心とする半径rの円 周の一部, FGの間は水平となっている なめらかな軌道がある。 また, 点BとEは 同じ高さである。 0, に対して高さんの点 (4) P A (5))(6) (6)5 F G 0₁ E B 0 D 02 C Aから,質量mの小球Pを自由落下させたところ,Pは軌道に沿って同じ鉛直面内を運 動した。 重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。 (1) Pが点Bを通過する瞬間の速さを求めよ。 (2) 点Cを通過する瞬間の, Pの運動エネルギーと速さをそれぞれ求めよ。 (3) 点Cで,Pが軌道から受ける力の大きさを求めよ。 (4)Pが点Dを通過した直後の速さを求めよ。 また、このとき,点DでPが軌道から受 ける力の大きさと, (3) で求めた点Cで受ける力の大きさの大小を比較せよ。 (5) 点Eを通過した直後に, Pが軌道からはなれないためのんの条件を, 0, h, r を用 いて表せ。 (6) 点Fを通過した直後に, Pが軌道から受ける力の大きさを求めよ。 ●ヒント (北里コ) 鉛 に

高校の物理基礎です 解き方を教えてください🙇‍♀️

VPI 傾きの角が0のなめらかな斜面上に質量mの物体を置き,物体に 水平方向の力を加えて静止させた。 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 戸の大きさを求めよ。 (2)物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさを求めよ。

物理基礎の問題です。 画像の問題の解き方、答えを教えてください。やり方を詳しく載せていただけると助かります。

[8] (思判表) 質量 1.0kg の物体をのせた粗い板をゆっくり傾けていくと, 水平となす角が 30°を超えたと き物体はすべり始めた。 重力加速度の大きさを9.8m/s2, V3 =1.73 として,次の各問に答えよ。 【摩擦力】(教 P.62,63) (1)物体にはたらく最大摩擦力の大きさは何Nか。 (2) すべり出す直前の物体にはたらく垂直抗力の大きさは何Nか。 (3) 物体と板との間の静止摩擦係数はいくらか。

(1)の解答で、点Pのまわりの力のモーメントのつり合いより mg×L/2-T×h=0 (lはLと表記してます) という式がありますが、mgの力の向きとTの力の向きは違うのに揃えなくていいのですか？どうして揃えなくていいのか説明していただけるとありがたいです。

基本例題 6 物体が傾く条件 22 解説動画 一図のように、質量がmで、縦、横の長さがんの直方体の一 様な物体を水平であらい床の上に置き、物体の上端に糸をつけ て水平に引く。重力加速度の大きさをgとする。 (1)引く力の大きさがTをこえたとき、物体は床の上をすべる ことなく図の点Pの位置を軸に傾き始めた。 Tを求めよ。 @a 針 (1) 物体が傾き始めるとき, 物体の底面は床から浮き上がるが,端の点Pだけは床に接した ままである。 このとき, 垂直抗力Nと静止摩擦力Fの作用点は点Pにある。 (2) (1)のようになるための床と物体の間の静止摩擦係数の条件を求めよ。 (2) 傾き始めるときの静止摩擦力Fが,最大摩擦力μNより小さければよい。 圀 (1) 物体にはたらく力は図のようになる。 物体 は点Pの位置を軸に傾き始めるので, 垂直 抗力Nと静止摩擦力Fはともに点Pにはた らく。 点Pのまわりの力のモーメントのつ りあいより 鉛直方向の力のつ りあいより T IN h 1|2| P mg X 1/12-Th=0 よってT= mgl 2h N-mg=0 よって N=mg 物体が床の上をす べることなく傾き 始める条件は m F mg (2) 水平方向の力のつりあいより mgl F<μN よって T-F=0 よって F=T=mgl <μxmg 2h 2h したがって μ> 2h

(2)の問題でこの線を引いたとこの立式のようになるのは何故ですか。

10N それぞれミ 長さの比を利 ている。 72. 弾性力と垂直抗力 解答 (1) 1.0×102 N/m (2) 10kg (3) 49 N 指針 (1) フックの法則を用いる。 (2) おもりが受ける重力の斜面に 平行な方向の成分と, ばねの弾性力とのつりあいから,おもりの質量を 求める。 (3) ばねの伸びは (2) のときと同じなので, 弾性力は変わらない。 弾性力と, 重力, 垂直抗力のつりあいの式を立てる。 解説 (1)ばね定数をん とすると, フックの法則 「F=kx」から, C10=kx0.10 k=1.0×102N/m 問題文 単位 れている てフック F[N] 0000000 図1 (2) おもりは箱の右側の内壁にちょうど接しており、 右側の内壁から30° は垂直抗力を受けない。 おもりが受ける力は,図1のように示される。 ばねの弾性力Fは, 「F=kx」 から, F= (1.0×102) x 0.49=49N おもりの質量をm とすると, おもりが受ける斜面に平行な方向の力 のつりあいから, 49-m×9.8sin30°=0 m=10kg 別解 (2) 直角三角形の辺の長さの比を利用して, 重力の斜面に 平行な方向の成分 (Wx) を求めることもできる(図2)。 図2

なぜIBLが解答のような方向だとわかるのですか？ 自分は導線にそった方向にIBLが働くと思ったのですが

毎日 434 斜面レールで静止するパイプ 鉛直方向の磁場の中に, 間隔の2本の導線が水平面から傾けて固定してある。 この 導線に質量 m の金属パイプを水平にのせ、電源を接続すると, パ イプは導線上で静止した。 このとき回路に流れた電流はIであっ た。また,導線とパイプの間に摩擦はないものとし、重力加速度 の大きさをgとする。 (1) 磁場の向きは図の a, b のどちらか。 (2) 磁場の磁束密度Bの大きさを求めよ。 a b (3)電源の電圧を大きくすると, パイプはどのような状態になると考えられるか。

なぜ力のつりあいなのでしょうか？

37* 傾角8 のなめらかな斜面をもつ三角柱 が水平面の上にのせてある。 三角柱の斜面 の上に質量mの小物体Pをのせ、Pに糸 を結びつけ糸の他端を斜面の頂点に固定し た。重力加速度をg とする。 0 P. (1) 三角柱が水平面上で静止しているとき,糸の張力T を求めよ。 ま た,Pが斜面から受ける垂直抗力No を求めよ。 (2) 三角柱を左方に適当な加速度で動かすと,Pは斜面に対して静止し ていて糸の張力が0になる。 その加速度の大きさα を求めよ。 また, そのときの垂直抗力 N を求めよ (3) 三角柱を右方に適当な加速度で動かすと,Pが受ける垂直抗力が0 になる。 その加速度の大きさβを求めよ。 また, そのときの糸の張 力T を求めよ。 (4)(3)の状態で糸を切ると, Pは斜面に沿って滑り出す。 P が斜面上を 距離だけ滑り降りたとき, 斜面に対するPの速さはいくらか。 (三十阪電通大)

(4)最後は=をつけてはいけないのですか？

35 電車が水平でまっすぐなレールの上を一定の加速度α 〔m/s2] で走り 出した。 このとき電車の床の上で静止していた質量 M 〔kg〕 の物体が, 電車が走り出すと同時に床上をすべり始めた。 物体と床の間の動摩擦係 数をμ,重力加速度をg 〔m/s2] とする。 (1) 車内の人から見て、物体に作用している慣性力の大きさと摩擦力の 大きさはそれぞれいくらか。 (2) 車内の人が見た物体の加速度の大きさβをαg, μ を用いて表せ。 (3) 車内の人が見て、物体が床をl 〔m〕 すべるのに要した時間 t と, その時の速さ(車内の人が見た速さ)をα,g,μ, lを用いてそれぞ れ表せ。 (4) 物体がすべり出したことから,静止摩擦係数μ。 はいくらより小さ いことが分かるか。 α, g を用いて表せ。 (京都府立大)

物体が右へ動くことはないのですか？

35 電車が水平でまっすぐなレールの上を一定の加速度α 〔m/s2〕で走り 出した。このとき電車の床の上で静止していた質量 M 〔kg〕 の物体が, 電車が走り出すと同時に床上をすべり始めた。物体と床の間の動摩擦係 数をμ,重力加速度をg 〔m/s2〕 とする。 (1) 車内の人から見て、物体に作用している慣性力の大きさと摩擦力の 大きさはそれぞれいくらか。 (2) 車内の人が見た物体の加速度の大きさβをα,g,μ を用いて表せ。 (3) 車内の人が見て, 物体が床を1〔m〕 すべるのに要した時間 t と, その時の速さ (車内の人が見た速さ)をα,g,μ, lを用いてそれぞ れ表せ。 (4) 物体がすべり出したことから,静止摩擦係数μはいくらより小さ いことが分かるか。 α g を用いて表せ。 (京都府立大)

どうして丸で囲ったところがシータとわかるのでしょうか？教えてください

か 知識 141. 棒とおもりのつりあい 図のように,長さL,質量 Mの一様な太さの棒を粗い水平面上に置き、棒の一端に, 質量mのおもりをつけた軽い糸をつないで, 糸を定滑車の にかけた。このとき, 棒と水平面のなす角, 糸と鉛直線 0 のなす角が, ともに0となって静止した。 重力加速度の 大きさをgとして,次の各問に答えよ。 L m M [ 面平A (1)点Aを回転軸として、棒にはたらく力のモーメン!! トのつりあいの式を示せ。 106T MUS (2) おもりの質量mを,M, 0を用いて表せ。 例題 ヒント (1) 棒が受ける糸の張力を, 棒に平行な方向と垂直な方向に分解して考える(3) 66 Ⅰ章力学