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物理 高校生

・⑶についてなんで安定とわかるのか教えてください ・コリオリ力に関しては円環に束縛されているから議論が不要ということですか?

120 Part 2 109. 遠心力 運動する.さらに,この円環は,その中心Cを通る鉛直線のまわりに, 一定の角速度で回転 図のように、質量mの小球が、鉛直面内におかれた平語の円頭上に拘束されてなめらか できるものとする. 重力加速度をg, また, 円環の中心Cから円環の最下点0に向かう方向と 中心Cから小球に向かう方向との間のなす角を0 (0は図の矢印の向きを正; -m ≧0≦)とし て、この円環上に拘束された小球の運動に関する以下の問いに答えよ. 〔A〕 まず,円環が固定されて回転していない場合 (ω=0) を考える. (1) 点0から円環に沿った小球の変位の大きさが十分小さいとき, 小球の運動は点0のまわ りでの単振動とみなせる。このとき、小球の振動する周期を求めよ.ただし,角度0が十 分小さいときに成り立つ近似式 sin 0≒0を用いてよい. 〔B〕次に、円環が一定の角速度で回転している場合(ω≠0) を考える.ただし、以下の問 (2) (3) では,円環とともに回転している観測者からみたときの小球の運動について考える ものとする. (2) 角速度の大きさがある値wc より小さく,さらに, 点0から円環に沿った小球の変位 の大きさが十分小さくて小球の運動が点0のまわりでの単振動とみなせるとき, wc, お よびこのときの振動の周期を求めよ.ただし, 角度0が十分小さいときに成り立つ近似式 sin 0≒0とcos0≒1 を用いてよい。 (3) 角速度の大きさをwcより大きくすると, 円環の最下点以外の0=±0(0<br<↑の 点で小球にはたらく力のすべてがつりあう.cos , を求め, さらに、そのつりあい点が安 定か不安定かを答えよ. C 鉛直線 W 10. ......... 0 円環 小球 §2-4 慣性の法則

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写真の問題についてですが、図のQ以降は台が水平だから、小物体と台の運動は水平方向だから、水平成分の外力が0なら、運動量保存が成り立ちますが、小物体がQより前にあるとき、 小物体は台の曲面に沿って運動している。つまり運動の成分は水平成分だけではないと思うのですが、なぜ、赤線部... 続きを読む

29 運動量保存の法則 ③ 図のように、質量Mの台が水平な床の上に置かれている。 この台の上面では,摩擦が ない曲面と摩擦がある水平面が点Qでなめらかにつながっている。 台の水平面から高さ にある面上の点Pに質量mの小物体を置き 静かに放す。ただし、空気による抵抗は なく、重力加速度の大きさをgとする。 < 2004年 本試> h P 小物体(質量m) 台 (質量M) 床 R 問3 問2と同様に台が床の上で摩擦なく自由に動く場合, 小物体は, 点Qを通り過ぎ たのち, 点Qからある距離だけ離れた位置で台に対して停止した。 この時点における 台の床に対する運動はどうなるか。 正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 ① 小物体が停止しても,台は動くが, その進む方向は点Pの高さんによって決まる。 ② 小物体と台の間の摩擦力により, 小物体が停止しても台は右向きに進む。 ③ 小物体が曲面を下っている間は,台は小物体と反対方向に進むので, 小物体が停 止しても、慣性の法則により台は左向きに進む。 ④ 小物体と台をあわせた全体には水平方向に外力がはたらかないため,運動量保存 の法則により, 小物体が停止すると台も停止する。 X△ 問3台と小物体の系には水平方向に外力がはたらかないから, 運動のすべての局面で 運動量保存の法則が成り立つ。 小物体が台に対して静止し, 小物体と台が一体となっ て運動するときの速度を V' とすると, 運動量保存の法則より、 Palak' su 0=(m+M)V' よって, V'=0 したがって, ④ が正しい。 SHETA LAIT W 31

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分かるところだけでいいので教えてください。

問5. 運動の3法則に関する以下の記述を完成させよ。 (a) 運動の第1法則 (慣性の法則):物体に力 (合力)が働かなければ、 [以下に続く文を書く。] (b) 運動の第2法則(運動方程式):ある物体に力が働くと、 加速度が生じる。 物体の質量をm、 力 (合力) のベクトルを F, 加速度ベクトルをaとすると、 【これらが満たす式を書く。 ] (c) 運動の第3法則(作用反作用の法則) 物体Aが物体Bに力FBAを及ぼしてい れば、物体Bも物体Aに力 FA-B を及ぼしており、それらの関係は、 [ベクトルとしての式を書く。 向きが反対ならマイナス符号が付くことに注意。 ] 問6. 以下の間の答とその理由となる法則を ( )の中からそれぞれ選べ。 (a) 一定の速度で走っている電車の中で立っている人が手に持っていたボールを静 かに落とすと、 ボールはどこに落ちるか。 ① 足元 ② 足元より前 (進行方向) ③足元より後 (進行方向と反対) ) 理由 ①慣性の法則 ② 運動方程式 ③ 作用反作用の法則) (b) 機関車が貨物車両を引いて、 加速しながらまっすぐな線路を走っている。 機関車 が貨物車両を引く力の大きさは、 貨物車両が機関車を引く力の大きさに比べて (大きい ②等しい ③ 小さい)。 理由 ( ①慣性の法則 : 運動方程式 ③ 作用反作用の法則) (c) エレベーターが鋼鉄製のケーブルに引かれて、加速しながら上昇している。 エ レベーターがケーブルから受ける上向きの力の大きさは、重力による下向きの 力の大きさに比べて、 大きい ②等しい ③ 小さい)。 理由 ( ① 慣性の法則 ② 運動方程式 ③ 作用反作用の法則)

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黒線部分で、この時、静止摩擦力って働いていますか? 台が右に動いているため、慣性の法則から物体も動き続けようとし、左向きの静止摩擦力が働いていると思ったのですが、この解釈でいいのでしょうか?

97 摩擦力およぼしあう 2 物体の運動 図のように, 摩擦のない水平面 PQ 上に 大きさの無視できる質量 7r【kg]の小物体が置かれている。 摩擦のない水平面RS+ には, 質量 47kg)の台が垂直面 QR に接して置かれでいで, 台の上面が水平面FQ と同一平面になっている。水平面 PQ 上にはばね 1 が, 水平面 RS 上にはばね 2 が, 一端を壁に固定されて置かれている。 ばね 1, ばね 2 ともにばね定数を を【N/m)とし 質量は無視できるとする。また, 重力加速度の大きさをの【m/s軸とる。 自然の長さから R まず, 小物体をばね1の固定されていない端に接触きせ自然の長さから の[ml給 めて静かに手を放した。ばね1 が自然の長きさに戻っをたととろで1小物体きばね1 から 離れ, 平面 PQ 上を右向きに一定の速さ 2(m/sJ 運動た請間 (1) ヵを 7, ん のを用いて表せ。 その後, 小物体可さぃで台に乗り移り。それと同時に台や動き始めた小物体が 台上を 7(s〕間, 台に対して s(m]すべった後置物体台ば っ 面 RS 土を右向きに一定の速さ [m/s]で運動した。 小物体育の間には麻擦力がはたら くとし, 動摩擦係数を // とする。

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教えてください。

@確認問題 1 克 空欄にあてはまる語句を答えよ。 物 い大の還汰能を保と う とする仁気がある。 この性芋を物価の (①イ間季 ) ょいう。物体の (①) はその物体の (@導号 ) の大小によって決まる。 (②) の大 きい物体ほど, (①) は大きい。 和が外衣から(O力 。 ) を生けない, または受けている (③) の (① 合カ が0の坊合。夫正している物体は (⑤青貝 ) を続ける。運動している物体は (⑥ 滞東 ,商線 ) ge75. =れを ⑦佑人 のいう。 (の の波則は運動の ⑧ 用 一 ) 法則ともよばれる。 了 (@條用用作用 ) の弟 (動の ⑩規用 ) 法MD は,AがBから受けるカ があれば, 同時に必ず(⑪ AA )が(⑫ ) から受けるカがある。 これらは (@授得 の法則 ) にあり, ないに(⑪その ) 向きで大きさは (⑯朗けち ) 。 また, 運 了 動の法則は運動の第二法則とよばれる。 ) 2 次の問いに答えよ。 (1) 償性とは物体のどのような性質か, 説明せよ。 笑上の大小に底じ て 物俸が運勤 の汰態保と2とうろほ伯 (②) 慣性の法則を説明せよ。 物侍が外部か574切(0ぐ、またはまけるカの信わがひの場人 北している物体は静上きる。運認してる物体は 上 党束店人系を(7る>示須]。 (⑥⑨) 水上をすべるカーリングのストーンは 質便は大きいがかなり長い時間運動を続 ける。その理由を説明せよ。

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