(2)の答えが3mgになるのですが、何故そうなるのか教えてください！

3 図のように, 滑らかな水平面上に、質量 M の台車を静止させる。 台車の表面は水平で, P点よ り左側が滑らかで、 右側は摩擦がある。 台車の左 端には質量mの小物体Aが置いてあり, その鉛直 上方の点から長さLの軽い糸で質量mの小球 Bをつり下げる。 糸が水平になる位置で小球Bを静 かに放したら､ 小物体Aと弾性衝突して, 小球Bは 衝突直後に静止した。 台車の摩擦面と小物体Aと の間の動摩擦係数をμ, 重力加速度をgとして、下 記の問に答えよ。 (1) 衝突直前の小球Bの速さを求め, g, Lを用いて答えよ。 (2) 衝突直前の位置で糸の張力の大きさを求め, mg を用いて答えよ。 (3) 衝突直後の小物体Aの速さを求め, g, I を用いて答える (4) 動き出した小物体Aはやがて台車に対して静止し, 台車と小物体Aは一体となって運動した。 このとき の台車の速さを求め, m, M, u を用いて答えよ。 (5) 小物体Aが動き出してから台車に対して止まるまでに, 小物体Aが台車に対して滑った距離を求め、 μ, m, M, v,g を用いて答えよ。 B(m) L A (m) M P

３枚目の写真の青い線の式の意味がわかりません。 解説をお願いします🙇‍♀️

物理 次に、図3のように、円板を水平に置き、その中心にある鉛直な軸 (回転軸) の まわりに、水平面内で回転できるようにする。 図1の装置の端Pが円板の回転 軸に接するようにして、半円筒形の容器を円板に水平に固定した場合について考 える。容器の方向は円板の半径の方向に一致している。 P 回転 容器 図3 ばねん 円板 小球 0 x

なぜ糸の張力がMgになるのか教えてください🙇‍♀️

円盤からの垂直抗力を mg 発展例題19 円錐容器内の運動 V 容器の内容 z軸を中心軸とする頂角20の円錐状の容器がある。容器の内 側に質量mの小球があり、容器の底にある小さな穴を通して,質 量Mのおもりと糸で結ばれている。 小球は,穴から円錐の側面に 沿って距離Lの位置を保ち、 容器内のなめらかな斜面上を速さひ で等速円運動しており, おもりは静止している。 糸と容器との間 に摩擦はなく,重力加速度の大きさをgとする。 小球の速さv を, m, M, L, 0, g を用いて表せ。 (筑波大改) 指針 小球とともに回転する観測者には, 距離Lが一定なので, 小球は,重力, 糸の張力, 垂直抗力, 遠心力を受けて, 力がつりあって静止 しているように見える。 円錐の側面に沿った方向 の力のつりあいの式を立てる。 なお, 静止した観 測者には,小球は重力, 糸の張力, 垂直抗力を受 けて,等速円運動をするように見える。 解説 小球とともに回転する観測者を基準 に考えると,小球には図のような力がはたらく。 糸の張力は,おもりが受ける力のつりあいから, m 発展問題211, 216 -sin0 LO m Mg である。 円運動の半径 垂直抗力 はLsin0 なので, 遠心力 の大きさはmv²/ (Lsine) となる。 円錐の側面に沿っ た方向の力のつりあいから, Mg 2 vo² 10 L sine - mg cose-Mg=0 L Vo=. (M+m cos0) g m M Vo vo² m L sine m -sind L sind mg mg cost カ E に } @ t 21 21

③の問題について、解説の赤線の部分で、pとbを逆にしてはいけないのは何故ですか？

1 次の文章中の空欄①, ②. ④ 〜 ⑨ を数式で,③)を語 句で埋めなさい。 図のように、斜面と水平面と円筒面がなめらかにつな がった経路上での、小球の運動を考える。 斜面上の点A から小球Pを静かに放すと、小球Pは斜面を下ったのち 水平面上の点Bで小球Qに衝突した。 衝突ののち小球Q が運動を開始し, 円筒の内部に導かれて内壁に沿って運 動した。 小球の運動は鉛直面内で起きるものとする。 重 力の作用する方向は鉛直下向きで,重力加速度の大きさをgとする。小球の大きさおよび経路上の摩擦や 空気抵抗は無視できるものとする。 B の比で決まり、 小球 P M m M と表される。 PUA VB A h 0 (iⅰ) はじめに小球Pは斜面上の点Aで静止している。斜面の傾きを0とし、小球Pの質量をMとする。こ のとき斜面から小球Pにはたらく垂直抗力Nは, 0, M, g を用いて N = ( ① ) と表される。 点Aの水 平面からの高さをんとする。 小球Pが斜面を下ったあと, 水平面を移動する速さは, 0, M,g,hの中か ら必要なものを用いて,ぃ= ( ②2 ) と表される。 (i)次に小球Pは,この速さで、点Bに静止している質量mの小球Qに衝突した。 衝突の前後で小球Pと 小球Qの運動エネルギーの和は変化しないとする。 この条件を満たす衝突は ( ③ ) 衝突と呼ばれる。 このとき、衝突の直後に小球Pと小球Qが互いに遠ざかる速さ(相対速度の大きさ)は①と等しい。 衝突 の前後で運動量が保存されることを考慮すると, 衝突後の小球Qの速さ vs は, v, M, m を用いて, UB = ( ④ ) と表される。 この衝突の直後に小球Pが小球Qと同じ方向に運動する条件は, v, M, mか ら必要なものを用いて, M>( 5 ) と表される。 (Ⅲ) 続いて小球Qは、この速さひで,直径んの円筒の内部に進入し、内壁に沿って運動した。 小球Qは経路 の途中で内壁から離れないものとすると、 経路の最高地点Cで速さが最小になる。 点Cでの小球Qの速さ vcは,UB, m,g, hから必要なものを用いて,vc=( ⑥ ) と表される。このとき点Cで小球Qにはたら 遠心力は,vs, m,g,hを用いて, F= ( ⑦ ) と表される。 点Cで小球Q が内壁から離れないため の条件は,F≧mg であるので,これを満たすvBの条件は,mg, hから必要なものを用いて, UB≧( ⑧ ) と表される。 以上の② ④, 8⑧の結果, 小球Q が内壁から離れないための条件は、質量Mと 3-(-3) hiel·lul 小球 Q m h

なぜ、この３つの力がつりあっていたらこの式になるんですか？💦

基本例題 58 鉛直面内の円運動 図のように, 長さlの軽い糸の一端を天井の点0に固定 し、他端に質量mの小球をつける。 糸がたるまないように Ka して, この小球を鉛直方向と60°の角をなす点Aから静か COMBUS に放したところ、小球は最下点Bを通過した。 重力加速度 P の大きさをg とする。 (1) 点Bでの小球の速さを求めよ。 (2)点Bで小球が糸から受ける張力の大きさを求めよ。 mo A 60° 水 B

なぜ、mrω2乗がでてきたのですか？ 教えてください。

164 問題演習 万有引力の問題を解く! 地球上のどこから見ても静止 1 して見える静止衛星は、赤道 上空の円軌道を地球の自転周期と同 じ周期で回っている人工衛星であ る。地球の質量をM. 地球の自転周 期をT, 万有引力定数をGとしたと き、 静止衛星の軌道の半径はいくら 元流 ② の関係は、 解く!」 27 準備 周期Tと角速度 mrw² = G よって, Mm 下のわ mruなのか 10-17 周期T (地球の自転周期と同じ) T= です。 これは公式として覚えておいて よいですが､忘れたときは, 角速度 2 (1秒で2ラジアン) で回転する円 運動の周期は1秒ですから, そこから 簡単に導けます。 END そこで,角速度 ω を使った円運動の 運動方程式を立てます。 求める軌道半径をr. 静止衛星の質量をmとすると, 円運動の(動径方 向の) 運動方程式は, r = (GM) + この式に=準を代入して. 静止して見える T 地球 8-18 周期T (地球の自転周期と同じ) 地球 M 円軌道 RIC 3 GMm m

①円筒内面から離れるってどういう意味ですか？ ②また、mv2乗/aってどこから来ているのですか？

130に固定し、他端に小球を結ぶ。 はじ 縮みしない系を点 小球は最 水平方向に大注きたの初速度を与えたとき 糸がぴんと張ったまま小球は円運動し, した瞬間に糸がたるみ, 小球は放物 運動するようになった。 点 からだけ鉛直 一方の点を点としたとき、<ROQ=0で (0< <吾とする)。このときの初 「あった 速度の大きさの値を 0 を用いて表せ。 ただし、 重力加速度の大きさ をgとする。 最下点Pで静止している。この小球 R 0 0. 第7講 円運動 P V₂ a cost 0. U 図7-26 Q この問題は,問題演習②と基本的に同じ問題です。糸につな 橋元流でがれた円運動と円筒内面の運動は、働く力が糸の張力か面から の垂直抗力かの違いだけで,本質的に同じです。糸がたるむと 解く! いう条件は、円筒内面から離れるということと同じで、糸の張力が0にな やどういうみれ るということですね。 また、問題演習②では小球は最高点まで達しましたが,この問題では最 高点に達するまえに糸がたるんでしまうという点だけが異なります。 点Qでの小球の速さを”として,まず円運 動の運動方程式を立てましょう。 小球の質量 をmとしておきます。 点Qにある小球から円の中心0に向かって 一軸をとります。 小球に働く力は, ①重力mg, ② 《タッチ》 している糸からの張力です。 張力の大きさを とします(糸がたるむ瞬間 このTは0に ります)。 mg (mg cost Vo 図7-27 mg sinbo 軸に対して重力mgがななめですから分解すると,重力のæ成分は cos be となります。 糸の張力も重力の成分も、点Qの位置ではどち

下線部の計算の仕方を教えて欲しいです🙇‍♀️

206 ここがポイント･ 地上にある物体は, 緯度によって異なる重力を受ける。 これは重力が万有引力と遠心力との合力と して表されるためである。 遠心力は緯度が高くなるほど回転半径が小さくなり, 大きさも小さくなる。 遠心力は北極では0 となり, 赤道上では最大となる。 解答 (1) 物体Pは半径r=Rcose の円運動をするので 遠心力の式 「F=mrw²」 より F'=mRw'cos A (2) 万有引力の式「F=Gmm2」より Mm R2 F=G= (3) 重力は万有引力と遠心力との合力である。 図より, 三平方の定理を使い mg =√(Fsin0)²+(F cos0— F')² 2 Mm R2 2 *₂7_g =√ √(GM)² + (R²w²_2GM) よって g= (4) 遠心力は赤道上で最大, 北極で 0 なので, Mm R2 mge = G- 2 GM R2 = =√F2+F12-2FF'cose = √(G +(mRw² cos 0)²-2xGMm ・mRw" cose・cos 011/3-) +² / R2 -)+ram @²cos²0_)__)_( -mRw², mgn = G- -Rw², GN= GM R2 よって ge" = したがって 4g=gN-gE = GM R2 w'cos'O Mm R2 0 - (GM - Rw³²) = Rw² W R D 第10章■万有引力 103 E Der Apple mg Fsin 1 別解 余弦定理より (mg)2=F2+F'22FF' cos0 を利用する。 fx f Saf -Fcos e

物理　円運動 垂直抗力Nのθはなんでここの位置になるのですか？

と 3 1 0 T r- 力が増えても 考え方は同じ N 遠心力 mrw² mg

この図はどこかおかしいところがありますか？自分的にはなんか違和感があります…。運動を遠くから観察している立場からみた力の図を書いたつもりなのですが、観測者は加速度運動をしていないはずなのに遠心力が現れるところが気になってます。運動方程式だけで説明できるはずだと思っているので... 続きを読む

bru sing mg M f(遠バカ) bru caso