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物理 高校生

物理の運動法での問題です。(6)の問題で赤で囲った部分がどういう変形をして出てきたのか分からないので教えて欲しいです。

運動方程式と束縛条件 次の文中の空間(1)~(6)にあてはまる式を記せ。 なめらかな水平面上に、8の角をなす。なめらかな斜面をもつ図のような台 (質量M)があ り、その斜面上に小物体(質量m)がのっている。 はじめ,台と小物体は滑りださないように 支えられている。また、図のように水平面上に工軸。 水平面上の固定点から鉛直方向に必 をとり、重力加速度の大きさを」とする。 支えを静かに離すと, 小物体と台はともに動きはじめる。 台の加速度の成分をA, 小物 体の加速度の成分をα, y 成分をb, 小物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさをNとす ると, 台の方向の運動方程式は MA= (1) 小物体の運動方程式は ① ma- (2) mb= (3) ③ となる。 また、小物体が台の斜面に沿って滑り下りることを考慮すると, A, a, b, 8の間に、 (4) ....... ④ の関係が成りたつことがわかる。 ①〜④により,小物体が受ける垂直抗力の大きさはM, m, 0, g を用いて, N = __(5) と求められる。 また、はじめの小物体の高さ (水平面からの高さ)をんとすると, 小物体が動き始めてから 水平面に達するまでの時間tは,m, M, g, 6, h を用いて, t = (6) と求められる。 (同志社 25-

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数学 高校生

高校数学の不等式の質問です。 19番の注①'かつ②'⇒③だが逆が成り立たないので③は必要条件に過ぎないため範囲が広がってしまうと解釈しました。 しかし、20番の写真最後の変形が何故許されるのでしょうか?これも同様に必要条件になってしまっているのではと思います

【解答1】 { ①',②' で表される ab 平面上の領域 D は右図の を含む網目部分である. [1≦f(1) =1+a+b≧2 2≤ f(2)=8+4a+2b≤4 0≤a+b≤1, -3≤2a+b≤-2. k とおき、 直線 1:6=-3a-9+ 9 + 1/32 2 が領域 D と共有点 ①,②より、 ... f(3) =27+9a+3b=k をもつときのんのとり得る値の範囲を求めればよい. の傾きに注意すると, ...① (i) l点(-2, 2) を通るとき, maxk=27-18+6=15. (i) l点(-4, 5) を通るとき, mink=27-36+15=6. よって, グラフより, 6≤ f(3) ≤15. 【解答2】 =-3f(1) +3f(2)+6. これと−2≦-f(1)≦-1, 2f (2) 4 より 3.(-2)+3·2+6≤ƒ(3) ≤3•(−1)+3.4+6. -4≦a≦-2,2≦b≦5. (注) ①'②' から, -2²7497 20 【解答1】(文字の消去) -(-4,5) min (-3,4) |6|=|1-α|≦2 より -1≦a≦3, かつ |a|≦2. 同様にして, (-3,3) a+b=f(1)-1, 2a+b=- 0=1/12 (2) -4. ∴a=/12f(2)f(1)-3, b=2f(1)/12f (2) +2. (3)=27+9a+36=27+9/12S(2) S(1)-3}+3{2S(1) - 12/2f(2) +2) ここで, ①,②より, .. 6≤ƒ(3)≤15. :: -1≤a≤2. -1≤c≤2. : ac+bd=ac+(1-a)(1-c)=2ac-a-c+1 =1/12 (24-1)(2c-1)+1/2 6A :. 27-30≦f(3)=27+9a+36≦27-3. 3≦f(3) 24 としてはダメ!! その理由は, α, 6 はそれぞれ独立して③ の範囲 (D を含む, 両軸に平行な辺をもつ長方形内) を動けないからである. -3≤2a-1≤3, -3≤2c-1≤3. 1 (-3). 3+1 ≤ac+bd≤ 1/2.3.3 + 1/2. -(-2, 2) max -2 a (答)

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物理 高校生

物理の円運動についての質問です。 (1)(a)で、速さvを求めるときに解説では力学的エネルギーの保存の式を立てていますが、これを運動方程式mv^2/r=mgsinθで求めようとすると正答になりません。mgsinθが向心力ではないからでしょうか。 また、解説の図aの点線矢印m... 続きを読む

B....... 2 51. 〈半球内での物体の円運動〉 内半径Rの半球が,図1のように切り口を水平にして固定半球 されている。座標軸は,半球の中心Oを原点とし, z軸を鉛直 方向に, xy平面を半球の切り口にとる。 この半球の内面に接 して運動する質量 mの小球について考える。ただし, 小球と 半球の内面との間の摩擦および小球の大きさは無視できるもの とする。重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 (1) 図2のように, 小球が半球の内面に接して xz 平面内を運動 する場合を考える。 (a)z軸となす角度が0の位置から小球を静かにはなすとき, 角度0の位置における小球の速さ”および加速度の進行 方向成分αの大きさを, R, m, g, 0, 0 の中から必要な ものを用いて表せ。 (b) 6 が十分小さいとき, 往復運動の周期 T を, R, m, g の 中から必要なものを用いて表せ。 なお、 この場合, sin00 が成りたっているものとする。 (2) 図3のように、小球は半球の内面を半径rの円を描いて一 定の速さで水平に回っている。 (a) このときの円運動の角速度 1 を R,m,r, g の中から i/ Fi .) ... x 小球 m R MOOER 図 1 AZ 10 Oo` 0 図2 AZ lo 応用問題 R m x x

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