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物理 高校生

1番下の式に重力を斜面方向に分解した分力の仕事が書かれないのは何故ですか? 運動中は働かなということですか?

チェック問題 3 滑車と放物運動 やや難 15分 図のように, 上端に滑車のつい また傾角30°の粗い斜面がある。 質量 mの台車 Aの上に質量mの球Bを 乗せ、軽い糸で滑車を通して質量 4mのおもりCにつなげ, 全体を静 かに平板上に置いた。台車は,動 √3 m B C mA 4m 30° 車 摩擦係数・ の斜面上Lだけ登り, 滑車に衝突すると, 球はその 3 ときの初速度で空中に飛び出していって最高点に達した。 (1) 球が飛び出す速さ はいくらか。 (2) 球が飛び出した位置からはかった,最高点の高さんはい くらか。ただし、最高点での球の速さは0となる。 解説 (1) 速さを問うので,エネルギーで解 こう。 まずは、動摩擦力から出してみよう。 図aで,台車と球の斜面と垂直方向の力のつ り合いの式により垂直抗力 N は, -30° N = 2mg cos30°= √3mg 2mg よって、動摩擦力の大きさ Fは, 図 a √3 √3 3 3 F = 1 -N= × √3mg = mg ① ここで,台車と球に注目して 《仕事とエネル ギーの関係》を立てると、 「3要素は (ばねナシ), 前 (速さ0), (高さ0とする) 中し T OF 130° 後 (速さひ)(高さはLsin30°=12L)で. 高さ 0 とする 図 b |---------- 1 0+ (−F × L) + (張力T) ×L=1/22m² +2mg×1/2 L となるね。 未知 この式からは求まるかい? 12

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物理 高校生

(3)が解説を見てもわからなかったので教えてください。

運動の合成・落下運動 02 [改作]速度の合成 [物理重要問題集2019 近畿大] 図1のように両岸が平行な川がある。 川の流れの速さ は川の中ではどこでも一定で, 岸に対し平行に v[in/s] であるとする。 また, 岸に対し垂直の線の両端をA, B とし,AとBの間の距離をL[m] とする。 この川を船 で渡るとき, 実際に川を渡る船の向きと速さは, 静止し た水に対し船を進めようとする向きと速さとは異なって くる。船の大きさは無視できるものとする。 B 川の流れ s o tan α= M √√3 M A 図1 (1) 静止した水に対する船の速さは2m [m/s] であるとし, 船が壁に垂直に,点Aから 点Bに進むためには,船は直線ABに対し, 川の上流方向に角度アだけ傾い た向きに進める必要がある。 その結果, 船は直線AB上を進む。 AB間を横断する時 間はイメー[s] である。 M=vo L = √3 M = L √3 N (2) 船を静水に対する速さ 2v [m/s] で直線ABの向きに進めたとき、 実際には直線 ABに対し川の下流のほうに傾いた向きに進む。 このときの実際の船の進む向きでの 速さはウ xv[m/s] で, 船が対岸に到着する地点の点Bからの距離は (2) 合成速度ひ エ xL[m] となる。 またこのときの対岸までに要する時間はオ × コx/1/6 [s]であ ふね L 自動車 20 B C 20 川の流れ Do 川 る。 (3) 図2のように, 岸にそって下流へ向かって一定の速 さで走る自動車があり, 船が点Aを出発すると同時に 自動車は点Bを通過するとする。 船を対岸に向かって 進め, 自動車と出会う点を点Cとする。 自動車の速さ と船の静水に対する速さがともに2cfm/s] である場 合, 点Cに到達するためには, 静水に対し船を進める向 図2 きを 直線ABに対し下流の方向にカ°とすればよい。 実際の直線ACにそ った船の速さはキ xvo[m/s], 点Cと点Bとの距離はク ×L[m] となる。 -[s] である。 また点Cに到達するまでに要する時間はケ ×1/6 [s] 求める角度を〆とする。 N 201 相合成速度~ ふね 三平方の定理より、 17 = √√4m² + m² √7 No (エ)求めるキョリをlとする。 三角形の相似より sino= Wo 2√ d=200 2 £ ☑ 21/0 l= L 2 サ

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