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物理 高校生

(6)の解き方がわかりません。わかる方は教えていただけると幸いです🙇‍♀️💦

46あらい床面上での2物体の運動[20○○ ○○大」 図のように,水平であらい床面 上に静止している, 質量がともに m [kg]の物体A と物体 Bが軽く てじょうぶなひもでつながれてい る。物体 A が静止している点を F B A P L- Pとし,物体 Aを水平面となす角度0の向きに大きさ F(N]の力で引っ張ったところ, 物体 A と物体Bは同じ加速度でつねに床面に接しながら動き, 点Pから距離 L[m] 離れ た点Qを通過した。 ただし, 物体 A と物体Bをつなぐひもは, 床面と平行であった。2 つの物体と床との間の動摩擦係数をμ、 重力加速度の大きさをg[m/s°]として, 次の問 いに答えよ。ただし, 解答は0,μ', F, L, g, mのうち適するものを用いて表せ。 (1) 物体 A と物体Bにはたらく動摩擦力の大きさFA'(N] とfg' [N] をそれぞれ求めよ。 (2) 2つの物体が動いているときの加速度の大きさ a[m/s°] を求めよ。 (3) 2つの物体が動いているときのひもに生じる張力の大きさT[N] を求めよ。 (4) 物体 Aが点Pから点Qへ動く間, 2つの物体にはたらく動摩擦力のする仕事を求 めよ。 (5) 物体 Aが点Pにあるときの2つの物体の運動エネルギーの和を求めよ。 (6) 物体に保存力以外の力がはたらくとき, その仕事の量だけ物体のカ学的エネルギー が変化する。物体 Aが点Qに到達したときの2つの物体の運動エネルギーの和を求 めよ。 解(1) fa'=μ(mg-Fsin0) [N], fg'=μ'mg (N] (cos0+1μ'sin0)-μ'g[m/s°] 2m F (cosθ+1μ'sin0) [N] 2 F (5) 0J(6) (F(cos0 +μ'sin0)-2μ'mg|L[J (4) -μ(2mg- Fsin0)L[J]

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物理 高校生

解き方を簡単でいいので教えてください🙇 (答えは下にあります)

図のように,水平であらい床面 F 上に静止している, 質量がともに m (kg]の物体A と物体 Bが軽く。 てじょうぶなひもでつながれてい る。物体 A が静止している点を Pとし,物体 Aを水平面となす角度0の向きに大きさ FIN] の力で引っ張ったところ, 物体A と物体 Bは同じ加速度でつねに床面に接しながら動き, 点Pから距離L[m] 離れ た点Qを通過した。 ただし, 物体Aと物体Bをっなぐひもは, 床面と平行であった。 2 つの物体と床との間の動摩擦係数を μ', 重力加速度の大きさをg[m/s?]として, 次の問 いに答えよ。 ただし, 解答は0, μ', F, L, g, mのうち適するものを用いて表せ。 (1) 物体 A と物体Bにはたらく動摩擦力の大きさfa'(N] と fg'[N]をそれぞれ求めよ。 (2) 2つの物体が動いているときの加速度の大きさ a[m/s?] を求めよ。 (3) 2つの物体が動いているときのひもに生じる張力の大きさT[N] を求めよ。 (4) 物体Aが点Pから点Qへ動く間, 2つの物体にはたらく動摩擦力のする仕事を求 B A めよ。 (5) 物体 Aが点Pにあるときの2つの物体の運動エネルギーの和を求めよ。 (6) 物体に保存カ以外の力がはたらくとき, その仕事の量だけ物体の力学的エネルギー が変化する。物体Aが点Qに到達したときの2つの物体の運動エネルギーの和を求 めよ。 解 (1) fa'=μ(mg-Fsin0) [N], fg'=μ'mg [N) F F -(cos0 +μ'sin0)-μ'g[m/s°] (3) (cose+μ'sin0) {N] 2m (4) -(2mg- Fsin0)L[J] (5) 0J (6) {F(cos0+1μ'sin0)-2μ'mg}L[J]

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物理 高校生

物理です。 「に」がわかりません。 答えは6(2枚目に解説あります)です。 運動エネルギーが0って、どういうことですか? 2枚目のピンク線のところの左辺のことですか?

~に]には指定された選択肢か い 1 ら最も適切なものを1つ選べ。重力加速度は一定で,その大きさをgとする。 次の問いにおいて,天井と床は,いずれも剛体であり,固定されているものとする。ばわ は,質量が無視できるものとし,ばね定数がk,自然の長さが Loであり,まっすぐ伸び縮み するものとする。ブロックは, 質量が mで, 大きさが無視できるものとし,その運動は、同 一直線上から外れないものとする。 図1のように,天井からばねをつるし, ばねにブロックを取りつけた。 ばねの自然の長さを保つようプロックを手で支え,静かに手をはなした後 ばねが最も伸びるまでの運動を考える。ブロックにかかる力は, 重力とば ねの力のみであるとする。図2は,ばねが最も伸びる途中までの, ばねの 長さと,プロックにかかる重力(点Aと点Cを通る太線)とばねの力 (点B と点Eを通る太線)の関係を示す。 ブロックにかかる重力とばねの力がつりあうとき,ば ねの長さはい]である。ばねの長さが Loからいに なる間に重力がブロックに行った仕事の大きさは, 図2 ろの面積と等しい。また,この間にばねの力が プロックに行った仕事の大きさは,図2の は]の面 積と等しい。したがって,ばねの長さがいのとき, ブロ ックの運動エネルギーはア]である。ばねがさらに 伸び,プロックの運動エネルギーが0になるのは, ばね の長さがにのときである。 次の文章を読み, ア]に適切な数式を記せ。 天井 ばね ブロック 図1 ブロックにかかる力カ (鉛直上向きが正) Lo い の ばねのカレ傾きん ;E D B 0- ばねの長さ A重力 C! 図2 と に ]の選択肢 い mgk の Lo+ 2 の Lo+mgk ③ Lo+2mgk mg O Lo+ 2k 6 L+ mg 6 Lo+ 2mg ろ の 三角形BED は |の選択肢 2 四角形 ABDC 3四角形 ABEC

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物理 高校生

力のモーメントの質問です 赤でまるしている所なんですが、 なんで図から、 時計回り、反時計回りとわかるんですか?

15 (半円形の剛体のつりあい〉 ヒン る,ア 剛体にはたらく力がすべて鉛直方向なので, 腕の長さを AB方向にとるのではなく,水平方向(力と垂直、 にとるとよい。 いとは限らないことに注意する。 F い)剛体にはたらく力(糸に加えたカF, 重力Mg. 垂直抗力N)を図示すると図 aのようになる。 剛体にはたらくカ力の鉛直方向の力のつりあいの式より F+N=Mg ()剛体が床から離れる瞬間, 垂直抗力の大きさが0となる。 rcosé; rOGsin@ AI 0! B よって N=Mg-F (ろ)点Aと点0の水平方向の距離はrcosθであるので. 力のモーメントの式 「M=F×l」」より GfAN Mg F×rcos0=Frcos0 (a)向きは図aより 時計回り 図a 4 (ア)重心Gと点Oの水平方向の距離は OGsin0=- 3元 rsin0 であるので, カ のモーメントの式より Mg×。r 4 ーrsin0= 4Mg rsin0 3元 (b)向きは図aより 反時計回り (イ)垂直抗力 Nは作用線が点0を通るので腕の長さが0, すなわち, 力のモー メントは0である。 全※A 力のモーメントの反 時計回りを正として,力のモ ーメントの和が0と考えても よい。 (は)点0のまわりの力のモーメントのつりあいの式より 3元F ※B← よって tan0= 4Mg 4Mg ※A← Frcos0= 4Mg Lrsin0=0 3元 Lrsin0 (-Frcos0)+ 3元 (ウ)剛体が床から離れる瞬間, 垂直抗力の大きさが0となる。このときの限界 の力の大きさをF。とすると, ①式より N=0=Mg-F。 よって Fo=Mg (エ) F=Fo のときの角度が 0。なので, ②式より 3元M9_ 3 4Mg 合※B カFが大きくなると, の式より tan0が大きくなる ので, 剛体の傾き0が大きく なる。 3元F。 tan Oo= 4Mg Tπ 4 16(斜面に置かれた直方体のつりあい〉 「倒れる(回転する)」→ 剛体の問題 → 「力のつりあい」と「力のモーメントのつりあい 剛体の場合,どの点に力がはたらいているか(力の作用点)に注意して力の矢印をかく。 すべりだす条件 → 最大摩擦力で力がつりあうときがギリギリ 倒れる条件 → Aのまわりの力のモーメントがつりあうときがギリギリ (1) このとき, 物体にはたらく力を図示すると, 図aのようになる。斜面に平行 な方向の力のつりあいより, 摩擦力の大きさfは 『=Mgsin0 N(垂直抗力) Mgsino (?)価斜仙がaのときの際揺力の大きさを fもとすると、(1)と同様にして 2

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