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物理 高校生

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

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物理 高校生

至急です💦 物理基礎の有効数字が何回やっても理解できません。 この問題に書かれている(24.5)は有効数字3桁?なのに、どうして答えはすべて有効数字2桁で表されてるのでしょうか🤔

25. Point ! 地上を原点、 鉛直上向き軸の正 の向きとし、「v=vo-gt」, 「y=vot-12gt2」 の式をもとに考える。 (1) 最高点では速度v=0 である。 (3) 小球が 19.6mの高さを通過するのは,上昇 中と落下中の2回あることに注意する。 解 答 (1) 小球を投げてから最高点に達するまでの時間 を [s] とする。 最高点では速度0なので、 鉛直投げ上 げの式 「v=vo-gt」 より 0=24.5-9.8×t よって t₁ = 24.5 9.8 -=2.5s ゆえに 2.5秒後 1 (2) 「y=vot-mgt2」より y=24.5×3.0-×9.8×3.02 2 =73.5-44.1=29.4≒29m (3) 小球を投げてから 19.6mの高さを通過するまでの時間 を[s] とする。「y=vot-1/2gte」より T 19.6=24.5×11×9.8×t 2.5s () 1.0 s 4.0s 両辺を4.9 でわると 4=5t-t22 19.6=24.5tz-4.922 t22-5tz+4=0 (t-1) (t2-4)=0 よって t2=1.0, 4.0s ゆえに10秒後,40 補足1 参考 最高点の高さんは「v-vo2-2gy」より 02-24.52=-2×9.8×h 24.52 h= =30.625≒31m 2×9.8 このば 2 t2=1.0s は上昇中, t=4.0s は落下中である。 これらの時間 は,最高点に達する時間 =2.5s の, 1.5秒前と1.5秒後であり 最高点に関して対称であることがわかる。

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物理 高校生

この問題の(3)で、 わたしはビルの高さを求めるのなら、 鉛直投げ上げの公式v=v0t−½gt²の式から出た答え14.7から、(1)で出た答え4.9を引く必要があるのかなと思ったのですが、なぜ引かないんですか? (投げ上げの公式で出た答えは、ビルの高さ+投げ上げた高さですよ... 続きを読む

基本例題 5 鉛直投げ上げ 基本問題34,35,36,37 ある高さのビルの屋上から、 鉛直上向きに速さ 9.8m/sで小球を 投げ上げたところ, 3.0s 後に地面に達した。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 として、 次の各問に答えよ。 9.8m/s (1) 小球を投げ上げてから最高点に達するまでの時間と, 屋上か ら最高点までの高さを求めよ。 (2) 小球が地面に達する直前の速さを求めよ。 (3) 地面からのビルの高さを求めよ。 指針 ビルの屋上を原点とし、 鉛直上向き にy軸をとって,鉛直投げ上げの公式を用いる。 投げ上げられた小球が最高点に達するとき,その 速度は0となる 。 解説 (1) 速度が0となるときが最高点 になる。 求める時間t[s] は, 「v=vo-gt」 から, 0=9.8-9.8xt\mt=1.0s 求める高さを y〔m] とすると, 地面 負の符号は,速度が鉛直下向きであることを表 している。 (3) 求める高さは,投げ上げてから 3.0s後のy 座標 y〔m〕の大きさである。「y=vot-12gt-」 2\m0. から, y2=9.8×3.01 ×9.8×3.02=-14.7m m0 これは,屋上を原点としたときの地面のy座標 である。したがって、ビルの高さは15m T 「y=vot-1/2gt2」から、 y=9.8×1.0 11/13× ×9.8×1.02=4.9m (2) 求める速さは,投げ上げてから3.0s後の速 さである。 「v=vo-gt」から, Point 軸の原点を地面にとるとは限らない。 屋上を原点にとって、 鉛直上向きを正としてい るので、地面の座標は負の値で表される。 v=9.8-9.8×3.0=-19.6m/s 20m/s

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